氢化物发生-电感耦合等离子体质谱法测定砂岩型铀矿样品中痕量镉

在砂岩型铀矿样品中,被测元素镉含量较低,每个质量丰度都存在不同类型的质谱干扰,而且各干扰元素的含量也存在较大差异,对电感耦合等离子体质谱法准确测量痕量镉造成比较大的困难。因此为了准确测量砂岩型铀矿样品中镉的含量,需要克服样品中不同类型的质谱干扰。采用氢化物发生-电感耦合等离子体质谱联用技术,被测镉元素气化后进入质谱仪中进行测量,可以有效解决测量元素镉的质谱干扰问题,同时提高了元素镉的灵敏度。建立了微波消解样品,连续流动注射进样氢化物发生-电感耦合等离子体质谱法准确测定砂岩型铀矿样品中痕量镉的方法。以盐酸溶液为介质,加入硫脲、亚铁氰化钾掩蔽剂溶液,以磷酸氢二铵、锶离子为增敏剂,优化了介质选择及浓度、硼氢化钾浓度、镉增敏剂的选择与用量等条件,并且有效解决了共存离子的干扰问题。研究表明：建立的连续流动注射氢化物发生-电感耦合等离子体质谱法测定砂岩型铀矿样品中痕量镉的方法,具有检出限低,正确度高,精密度好和适用范围宽等特点。方法检出限为0.001μg·g^-1,精密度优于8.80%(以多次测量的相对标准偏差RSD来表征)。     

过氧化钠熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石矿物中高含量锆

针对岩石矿物中高含量锆难溶的特点,采用过氧化钠熔融、热水提取、离心分离、盐酸溶解、酒石酸保护等方法对样品进行前处理,选择Zr 343.823 nm为分析谱线,采用基体匹配法校正基体的干扰,使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定岩石矿物中的锆含量。得到的方法性能如下:检出限为22.8μg·g~(-1);精密度(Zr 3.46%,n=10)为2.1%;正确度为0.3%～5.6%;测定范围为0.003%～48%。该方法满足岩石矿物中锆含量分析质量控制要求。     

砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法

本工作研究铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法。样品经混酸密闭消解溶矿,采用浓缩铀为稀释剂,使用高分辨电感耦合等离子体质谱测定铀同位素比值,进而计算样品中的铀含量。本方法具有明晰的计量溯源特性,铀的测量范围为1～10000μg/g,对于铀含量约为4μg/g的砂岩样品,相对扩展不确定度小于4.0%（扩展因子K=2.57）,可满足砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析要求。     

同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法测定八氧化三铀中微量钍

为了解决核燃料循环前端铀产品中痕量钍的分离、分析问题,将高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)与同位素稀释技术(ID)相结合,建立了灵敏、准确的八氧化三铀中微量钍的分析方法,方法的检出限为0.003 3 μg/g,相对标准偏差小于3%(n=3).     

阳离子交换树脂分离-ICP-MS法测定核纯级二氧化钍中的痕量硼

二氧化钍作为钍基熔盐固态堆的主要燃料,进堆前需严格控制中子吸收截面较大元素硼的含量。本工作针对核纯级二氧化钍中的痕量硼,以阳离子交换树脂Dowex 50W×8为分离纯化材料,以电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)为测量手段,建立了一种快速有效的分析方法。当二氧化钍称样量为0.3g时,硼的检出限为0.016μg/g,测得某核纯级二氧化钍样品中的硼含量为(0.111±0.007)μg/g,精密度6.2%(n=6),加标0.667μg/g硼的回收率为91.4%(n=6)。该方法可有效将二氧化钍中的钍基体去除,从而实现痕量硼的准确测量。     

紫外脉冲荧光法测定伴生放射性矿中铀含量

铌、钽、锆、铪、稀土等伴生放射性矿样品较难用常规的混酸分解,采用过氧化钠在700℃下熔融,热水提取,硝酸酸化,用紫外脉冲荧光法进行铀的测定,方法简单,抗基体干扰能力强。测定范围为0.66μg·g~(-1)～4 500μg·g~(-1),在铀含量为3 000μg·g~(-1)时,方法的精密度2.55%,在300μg·g~(-1)左右时,方法的正确度5.21%。     

改进的原子吸收法测定土壤样品中的6种重金属元素

原子吸收法是常用的测定重金属元素的方法 ,由于土壤中有机物含量较高,因此在测定土壤样品时,主要的影响因素有消解方法、消解仪器、消解体系、消解温度、加酸顺序、测定时掩蔽干扰元素的方法以及仪器的测量条件。在研究上述影响因素后认为,选择电热板作为消解土壤样品的仪器;选择HCl-HNO3-HF-HClO4全量分解的方法;控制消解温度为140℃;溶解样品时先赶尽HCl,最后加入HClO4以进一步分解样品中的有机物并避免盐酸与高氯酸同时存在而导致的铬元素分析结果偏低;选用氯化铵作为掩蔽剂,以掩蔽铁、铝、钙和镁等共存离子的干扰,使样品前处理简便快速,且一次溶样可依次测定铜、锌、铬、铅、镉和镍6种元素,提高了工作效率,节约分析成本。此外,测定结果的灵敏度受仪器的测量条件的影响很大,应根据样品溶液的浓度范围选择适合的波长,根据各元素的特殊性质选择狭缝的宽度,火焰类型等,以提高测量的灵敏度。对国家一级标准物质的分析测试,取得了满意的结果。分析方法精密度Cu、 Zn、 Cr、 Pb、 Cd和Ni分别为3.39%、 1.52%、1.77%、 2.26%、 4.08%和4.00%;检出限分别为3μg·g~(-1)、 3μg·g~(-1)、 5μg·g~(-1)、 2μg·g~(-1)、 0.1μg·g~(-1)和0.5μg·g~(-1)。     

应用微波消解-ICP-MS法分析环境水样中的钍

采用微波消解对环境水样进行前处理、应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)快速测定环境水样中钍含量，对测量条件和微波消解条件进行了优化，并从内标的选择、检出限、精密度、准确度、回收率以及实际样品测量等方面对结果进行分析。结果表明：以209Bi为内标分析水中钍时，测量结果的相对偏差最小，为0.2%～1.3%；该方法检出限为0.003 μg/L；考察了4个浓度水平下的方法精密度，相对标准偏差（s_r）均小于6.0%(n=6)；进行了3个不同浓度水平下的标准物质测量和加标回收率实验，测定值与标准值基本吻合，加标回收率为93.4%～106.2%；对20个实际环境水样中钍质量浓度进行了测量，测定结果在2016年测量值范围之内，验证了该法测量环境水样中钍含量的实用性。     

电感耦合等离子体质谱法测定铀铌混合氧化物中的钐、铕、钆、镝

建立了应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定铀铌混合氧化物中痕量的稀土元素(Sm、Eu、Gd、Dy)的方法。这四种稀土元素在核燃料中的含量在10-7 g/g以下,但热中子截面很大,准确测定其在核燃料中的含量对于核燃料的研究至关重要。样品经HNO3-HF快速溶解后,应用CL-TBP萃淋树脂分离U基体,以115In作为测定内标校正基体干扰和仪器漂移,标准模式下应用ICP-MS定量测定淋洗液中Sm、Eu、Gd和Dy,半定量分析基体U。四种稀土元素的质量浓度为0.01~1.00μg/L,线性关系良好,线性相关系数(r)均大于0.999,检出限为0.001~0.002μg/L。对于添加0.2μg/L的稀土元素,稀土元素的回收率为84.3%~97.3%,相对标准偏差(sr)为5.3%~8.7%(n=6),能够满足实际样品测定需要。     

ICP-MS法测定铀化合物中的5个杂质元素

建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铀化合物中的锰、镍、铜、铝和镁等5个杂质元素的方法。将样品和铀化合物标准物质消解后,通过配置一系列不同铀含量的工作曲线,将标准溶液和样品中铀含量控制在相同水平,采用基体匹配法测量各杂质元素的含量。该方法的检出限为0.008 ng·mL~(-1)～0.038 ng·mL~(-1)。通过实验可知溶液中铀浓度控制在100μg·mL~(-1)以下时,铀标准物质可以得到准确的结果。通过此方法测量了比对样品中锰、镍、铜、铝和镁的结果,含量范围为2.11μg·g~(-1)～84μg·g~(-1)U。     

电感耦合等离子发射光谱法测定核电设备冷却水中的痕量硼

为准确测定设备冷却水系统(磷酸盐-铁体系)中的痕量硼,研究了电感耦合等离子光谱仪法(ICPOES)在设备冷却水系统中痕量硼测定的应用。对该方法中元素分析谱线、等离子体参数等进行研究。试验结果表明,在设备冷却水磷酸盐及铁含量最高的基体环境中,在选定的最佳条件下,硼检出限为85μg/L,方法定量限为285μg/L,加标回收率为98%～104%。     

应用电感耦合等离子体---质谱分析镍基合金时金属氧化物离子的影响

应用电感耦合等离子体-质谱法(简称ICP-MS)测定镍基合金中的Ga,As,Se,Ag和Te诸元素易受基体金属氧化物离子的光谱干扰。本文作者根据分析标准样品得出的结果以及对比样品溶液与合成溶液中Co/As及Mo/Cd的质谱就干扰的性质及其程度进行了讨论,并就如何从痕量元素中分辩开氧离子峰的要求给出了详细具体的说明。     

ICP-MS测量超痕量钚时质谱干扰的消除及水中钚的测定

研究了感应耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定超痕量钚时的质谱干扰及干扰元素的去除；建立了环境水样中超痕量钚的测定方法。方法所用的解吸液适于ICP-MS直接进样，并有效地消除铅等元素形成的多原子离子干扰。测量了溶液中的m／z238和2％HNO3空白液中的^239Pu和^242Pu计数率，对测量结果进行校正。方法的本底为20fg，方法对^239Pu的检出限为43fg，测定限为88fg。所分析的水样中，井水中的^239Pu含量低于检出限，地表水中^239Pu的含量高于检出限，湖水和河水中的^239Pu高于测定限，但属于全球沉降引起的本底，不会对公众造成辐射危害。     

ICP-OES测定环境水样中的钾-40

建立了利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定环境水样中钾-40的方法。此方法标准工作曲线线性关系良好,检出限为0.001 Bq/L,相对标准偏差小于1.5%,相对误差小于4.0%,加标回收率在94.1%~105.5%之间,具有前处理简单、检出限低、精密度和准确度高、干扰小等优点,值得推广应用。     

同位素稀释质谱法测定U_3O_8中的痕量钍

报道了用同位素稀释质谱法测定U_3O_8中的痕量钍。用萃取色层法分离钍。同位素丰度质谱测定精密度为±0.1％。化学处理与质谱测定钍的流程空白值为9×10~(-9)g,方法检测限达到5×10~(-9)g,对于10~(-6)量级痕量钍的U_3O_8样品,测定结果相对标准误差为±3.5％。     

同位素稀释质谱法测定U_3O_8中的痕量钍

报道了用同位素稀释质谱法测定U_3O_8中的痕量钍。用萃取色层法分离钍。同位素丰度质谱测定精密度为±0.1％。化学处理与质谱测定钍的流程空白值为9×10~(-9)g,方法检测限达到5×10~(-9)g,对于10~(-6)量级痕量钍的U_3O_8样品,测定结果相对标准误差为±3.5％。     

电感耦合等离子体质谱法测定核级海绵锆中痕量铀

为保障核级海绵Zr的质量，应用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定海绵Zr中痕量U。样品经HNO3-HF快速溶解后，从同位素质量数的选择、内标同位素选择、基体的影响等方面进行分析。结果表明，以232Th作为内标，可有效校正基体效应及仪器漂移引起的干扰；在样品中加入浓度分别为0.20、1.00、1.50 μg/g的U标准储备溶液，其加标回收率均在94%~99%之间，相对标准偏差最大为5.1%，合成相对标准不确定度为5.9%，方法的检出限为0.001 μg/g。采用该方法对实际样品U含量进行测定，测定结果满足核级海绵Zr对U含量的控制要求。      

同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱法测量红酒中的痕量铁

使用同位素稀释技术，采用配有六极杆碰撞室的多接收电感耦合等离子体质谱，对红酒标准物质中铁含量进行了测量，得到高精密度同位素丰度比测量结果。同时采用相对测量方法 ICP-MS和 ICP-OES对红酒样品中的铁含量进行了测量，并与同位素稀释质谱法进行了比较，结果符合一致。方法的不确定度分析包含了实验过程中每个步骤所产生的不确定度和使用的标准物质的不确定度，其中，流程空白对方法检测限和精密度的影响不容忽视。建立的红酒中痕量铁含量的同位素稀释质谱方法为标准物质的定值提供了技术支持。     

电感耦合等离子体质谱法测定单晶铜中痕量放射性核素钍和铀的含量

Panda X-Ⅲ实验位于中国锦屏极深地下实验室,将利用高压136Xe气体时间投影探测器进行无中微子双贝塔衰变事件的寻找。建造高灵敏度的大型探测器需要挑选放射性极低的高纯材料以对本底进行严格的控制。本工作应用电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)法测定纯度极高的单晶铜中痕量钍和铀的含量。在样品消解前加入~(230)Th和~(235)U分别作为标记核素,样品经过8 mol·L-1 HNO_3消解后,依次通过TEVA和UTEVA树脂柱,实现待测核素~(232)Th、~(238)U与基体元素Cu的分离。利用同位素稀释法-ICP-MS测定~(232)Th和~(238)U的含量。通过空白样品实验测量,~(232)Th的检出限是0.036 pg(232Th)·g~(-1)(0.15μBq(232Th)·kg~(-1)),238U的检出限是0.070 pg(238U)·g~(-1)(0.86μBq(238U)·kg~(-1));单晶铜样品中232Th及238U的检出限分别是0.21 pg(~(232)Th)·g~(-1)(0.85μBq(232Th)·kg~(-1))和0.45 pg(238U)·g~(-1)(5.56μBq(238U)·kg~(-1))。该方法可为探测器建造过程中的材料选取工作提供技术支持。     

集成铀矿地质分析平台特点及若干关键技术进展

新时代核地质分析实验室的主要进展是建成了集成铀矿地质分析平台。集成铀矿地质分析平台包括实验室的"人、机、料、法、环"及若干关键技术。实验室人员的学历以硕士和博士为主;仪器设备包括射线、束流、光谱、质谱、色谱、电化学和专用仪器;物料管理实现智能化;分析方法以热电离质谱法、稳定同位素质谱法、电感耦合等离子体质谱法、 X射线荧光光谱法、放射性能谱法和微束分析方法为主;实验室环境管理得到重视。高精密度质谱分析技术、微区原位分析技术、野外现场分析技术、有机成分分析技术、专用标准物质研制技术、铀分析联用技术、样品前处理技术、质量保证与质量控制技术等构成集成铀矿地质分析平台的若干关键技术,在过去的10年得到良好发展,有效地支持了铀矿地质勘查技术进步。