陽離子交換樹脂分離-ICP-MS法測定核純級二氧化釷中的痕量硼

叢海霞，羅 艷，崔榮榮，劉玉俠，趙中奇，周 偉,*，張 嵐

1.中國科學院大學，北京 100049；2.中國科學院 上海應用物理研究所 放射化學與工程技術部，上海 201800

陽離子交換樹脂分離-ICP-MS法測定核純級二氧化釷中的痕量硼

叢海霞1,2，羅 艷2，崔榮榮2，劉玉俠2，趙中奇2，周 偉2,*，張 嵐2

1.中國科學院大學，北京 100049；2.中國科學院 上海應用物理研究所 放射化學與工程技術部，上海 201800

二氧化釷作為釷基熔鹽固態堆的主要燃料，進堆前需嚴格控制中子吸收截面較大元素硼的含量。本工作針對核純級二氧化釷中的痕量硼，以陽離子交換樹脂Dowex 50W×8為分離純化材料，以電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)為測量手段，建立了一種快速有效的分析方法。當二氧化釷稱樣量為0.3 g時，硼的檢出限為0.016 μg/g，測得某核純級二氧化釷樣品中的硼含量為(0.111±0.007) μg/g，精密度6.2%(n=6)，加標0.667 μg/g硼的回收率為91.4%(n=6)。該方法可有效將二氧化釷中的釷基體去除，從而實現痕量硼的準確測量。

二氧化釷；硼；ICP-MS；陽離子交換樹脂

釷基熔鹽堆是第四代反應堆核能系統的六種候選堆型之一，其經濟性高，安全性好，廢物產生量小，并能防止核擴散[1]。二氧化釷是釷基熔鹽堆主要燃料的原料，必須達到核純級，這是因為其中存在的雜質核素對中子的俘獲易造成中子損耗[2]。其中硼的熱中子俘獲截面很高，是核燃料和核產品中控制的主要元素之一[3]。硼在核燃料中的含量極低，在分析前處理過程中極易揮發損失、環境本底高易污染，是核燃料中雜質元素分析難度較大的項目之一。……