[發明專利]一種使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法

有效

• 申請號: 202110387997.0
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113311468B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李周;馬旭媛;李鵬翔;張靜;楊彪;韓玉虎;師琦琦;宋沁楠;王瑞俊;保莉;任曉娜;楊海蘭;易武靜;高澤全;楊有坤;楊宇軒
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;周敏毅

本發明屬于輻射環境監測技術領域，涉及一種使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法。所述的方法包括如下步驟：(1)灰化；(2)轉體系；(3)樹脂分離；(4)蒸干；(5)測量。利用本發明的使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法，能夠以鹽酸溶液為分離純化體系，簡化分析流程，提高UTEVA樹脂的應用性，提升鈾同位素分析結果的準確性和可靠性。

技術領域

本發明屬于輻射環境監測技術領域，涉及一種使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法。

背景技術

UTEVA樹脂是近年來發展起來的，具備非常好的鈾分離純化效果的樹脂，可以在1M以上硝酸體系中將四價和六價離子一同萃取出來，并用少量的試劑實現解吸，常被用于Th和U的分離，回收率高且有較好的穩定性。

UTEVA樹脂常在硝酸體系下使用(TOSHEVA，2006；Casacuberta，2012；Park，2013；Arnason，2013；Baik，2015；許菱，2001；伊小偉，2010；魯彤，2018)，操作步驟非常簡單，常以1M以上硝酸體系作為上柱溶液體系，根據待去污元素種類(镅、钚、镎、釷等)可使用HNO₃、HCl、HCl+H₂C₂O₄(草酸)等溶液流洗除雜，然后用低濃度酸(HNO₃、HCl、HF等)或蒸餾水解吸鈾，最后根據測量手段制備待測源或待測溶液。一般情況下，類似水、尿液、植物樣等基質較為簡單的樣品，分析流程回收率基本能達到90％以上，并有較好的穩定性。

Baik(2015)以3M HNO₃作為上柱體系實現了地下水樣品中鈾同位素的分離純化，分別用3M HNO₃、9M HCl和5M HCl+0.05M草酸混合溶液流洗樹脂柱，最后用0.01M HCl解吸鈾，電鍍制源后用α譜儀測量，化學回收率介于91.4～97.1％。

Park(2013)針對土壤和水樣品，在3M HNO₃體系下上柱，依次用8M HNO₃、9M HCl和5M HCl流洗柱子，分別除去镅、钚和镎，用0.01M HCl溶液解吸鈾，轉換為1M HNO₃體系后TIMS測量。

但UTEVA樹脂在HCl體系下應用的報道較少。考慮到該樹脂應用原理，HNO₃體系下若要同時分離如U、Pu等多種元素，一般要配合其他樹脂使用；而在HCl體系下，經研究實踐，可僅使用該樹脂實現多元素，包括Pu、Th、Fe等的同步分離的效果，基本原理為：在適當HCl體系下，U比Th在樹脂上的Kd值高約2個量級；還原體系下，钚和鐵分別以Pu(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)的形式存在，兩者在分離體系下的Kd值很小。基于此，可成功實現鈾和干擾元素的很好分離。

為了簡化分析流程，改善UTEVA樹脂在鈾同位素分析領域的應用需求，有必要研究建立鹽酸體系下基于UTEVA樹脂的氣溶膠中鈾同位素的分析方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法，以能夠以鹽酸溶液為分離純化體系，簡化分析流程，提高UTEVA樹脂的應用性，提升鈾同位素分析結果的準確性和可靠性。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種使用UTEVA樹脂分析氣溶膠中鈾同位素含量的方法，所述的方法包括如下步驟：

(1)灰化：向氣溶膠樣品中加入示蹤劑²³²U標準溶液，烘干后轉入馬弗爐灰化；

(2)轉體系：灰化樣品中加入HF并加熱溶解，蒸干后加入鹽酸轉為4-6M鹽酸體系溶液，加入適量的抗壞血酸，攪拌至完全溶解；

(3)樹脂分離：將步驟(2)得到的溶液通過用4-6M鹽酸溶液平衡好并抽干的UTEVA樹脂柱，抽干樹脂柱后再用4-6M鹽酸溶液流洗樹脂柱并抽干后，用0.05-0.2M鹽酸溶液解吸鈾；