SEM-ICP-MS測定單微粒鈾同位素比值

王曉明，李力力，*，張 燕，朱留超，趙永剛，解未易

1.中國原子能科學研究院 放射化學研究所，北京 102413；2.北京理工大學，北京 102488

環境取樣分析是一種對取自設施和環境樣品中痕量核素進行高靈敏、高選擇性分析的技術手段，在探知未申報的核活動方面一直發揮著關鍵作用。國際原子能機構(IAEA)于1996年將該技術作為加強核保障的一項重要措施引入核保障核查系統[1]。整體分析和微粒分析是環境取樣的2種樣品分析方式，微粒分析測定樣品中單個微粒的元素組成或元素同位素比，得到的取樣地點信息更具代表性，因此，在探查未申報核活動方面，微粒分析一直是研究和應用的重點。在已應用的技術中，二次離子質譜(SIMS)和裂變徑跡-熱電離質譜(FT-TIMS)是分析單微粒同位素的可靠方法[2]。對于含鈾微粒數量和體積足夠多、足夠大的樣品，SIMS適宜于分析其中的235U/238U同位素比，但對于234U/238U、236U/238U同位素比的分析精度和準確度都較差，主要是由于受到了分子離子引起的同量異位素的干擾。FT-TIMS技術能夠比較容易識別含鈾微粒并精確測量同位素比，不足是該方法需要利用反應堆熱中子輻照樣品以獲取裂變徑跡，整體流程復雜耗時。 近年來，利用ICP-MS分析長壽命放射性核素的同位素比值技術發展很快[3-4]，特別是利用MC-ICP-MS進行同位素比值分析已成為一種有力工具。將ICP-MS的高靈敏特性用于核保障領域中單微粒鈾同位素分析的相關工作已有報道[5]。

本工作擬利用SEM尋找樣品中含鈾微粒，用微……