[發明專利]分辨含鈾微粒、含钚微粒的方法

有效

• 申請號: 201811294071.1
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109459351B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王琛;常志遠;郭士倫;劉國榮;李力力;趙永剛
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01T5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種分辨含鈾微粒、含钚微粒的方法。該方法包括以下步驟：步驟一：制備含微粒薄膜；步驟二：使α粒子固體徑跡探測器受到α粒子的輻照；步驟三：對α粒子固體徑跡探測器進行蝕刻，采集徑跡星圖像；步驟四：測量各跡輪廓遠離徑跡星中心一端的曲率半徑；步驟五：根據曲率半徑的平均值大小將各徑跡星分為兩組，分辨各徑跡星所屬微粒類型；步驟六：根據相對位置分辨出含微粒薄膜上的含鈾微粒和含钚微粒。本發明的方法能夠有效分辨樣品中含鈾微粒和含钚微粒，擺脫了以往對昂貴固定分析設備的依賴，其應用方便靈活，便于微粒的現場分辨，操作較為簡單，成本低廉。

技術領域

本發明屬于核保障領域，特別涉及一種分辨含鈾微粒、含钚微粒的方法。

背景技術

在核保障領域，微粒分析是一種重要的檢測手段，其通過對擦拭樣品中的含鈾微粒、含钚微粒進行分析以實現有關檢測，其中對含鈾微粒、含钚微粒的分辨是必須解決的問題。

目前，對含鈾微粒、含钚微粒的分辨可以采用的方法主要有兩種。一種是將樣品用反應堆輻照，獲取微粒產生的裂變徑跡，然后采用裂變徑跡分析設備(如：裂變徑跡探測器)進行進一步分析，從而實現含鈾微粒、含钚微粒的分辨。另一種是在二次離子質譜儀上配備微粒自動尋找軟件，利用二次離子質譜儀的成像模式對樣品各區域進行掃描，從而實現含鈾微粒、含钚微粒的分辨。然而，上述兩種方法均需要依賴反應堆或二次離子質譜儀等昂貴的固定分析設備，存在成本高昂，操作復雜，靈活性較差，無法實現現場分辨等問題。

發明內容

為解決目前微粒分析中含鈾微粒、含钚微粒的分辨成本高昂，操作復雜，靈活性較差，無法實現現場分辨等問題，本發明提供了一種分辨含鈾微粒、含钚微粒的方法。該方法包括以下步驟：

步驟一：制備含微粒薄膜，所述含微粒薄膜含有含鈾微粒和含钚微粒；

步驟二：將α粒子固體徑跡探測器覆蓋在所述含微粒薄膜表面，使所述α粒子固體徑跡探測器受到所述含鈾微粒和所述含钚微粒發射的α粒子的輻照，同時標記所述α粒子固體徑跡探測器與所述含微粒有機薄膜的相對位置；

步驟三：對所述α粒子固體徑跡探測器進行蝕刻，使所述α粒子固體徑跡探測器表面形成若干徑跡星，采集各徑跡星的圖像；

步驟四：從所述圖像上測量每個徑跡星的各徑跡輪廓遠離徑跡星中心一端的曲率半徑，獲得每個徑跡星的所述曲率半徑的平均值；

步驟五：根據各徑跡星的所述曲率半徑的平均值大小將各徑跡星分為兩組，所述曲率半徑的平均值大的一組徑跡星為含鈾微粒產生的徑跡星，所述曲率半徑的平均值小的一組徑跡星為含钚微粒產生的徑跡星；

步驟六：根據所述α粒子固體徑跡探測器與所述含微粒有機薄膜的相對位置分辨出所述含微粒薄膜上的含鈾微粒和含钚微粒。

根據一個實施例，所述含微粒薄膜可以采用以下方法制備：首先，配制有機溶液，所述有機溶液由合成樟腦、火棉膠和乙酸異戊酯組成，所述合成樟腦與所述火棉膠中膠棉的重量比為1:2.5～1:3.5；然后，將樣品中的含鈾微粒和含钚微粒轉移到所述有機溶液中，得到含微粒有機溶液；最后，將所述含微粒有機溶液分散在云母片表面，待溶劑揮發后形成含微粒薄膜。

根據一個實施例，所述α粒子固體徑跡探測器為CR-39固體徑跡探測器。

根據一個實施例，所述蝕刻優選為用NaOH溶液進行蝕刻。

進一步地，所述蝕刻的時間優選為6～24小時。

本發明的分辨含鈾微粒、含钚微粒的方法能夠有效分辨樣品中含鈾微粒和含钚微粒，擺脫了以往含鈾微粒、含钚微粒分辨時對昂貴固定分析設備的依賴，具有操作不受固定分析設備限制，應用方便靈活，便于微粒的現場分辨，操作較為簡單，成本低廉等優點。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例蝕刻后形成的徑跡星光學顯微圖。