离子交换法分离铀中的微量钍

矿石中常有铀钍伴生的情况,因此在精炼的天然铀产品中常含有微量钍。这样制成的生产堆燃料元件辐照时,铀-232俘获中子而转变为镤-233,这会使经后处理得到的铀钚产品中γ放射性过高。为此,应对前处理中得到的精炼铀产品中的钍含量加以检验和控制。此外,Thorex流程中的铀-233液流和最终铀产品中也必定含有微量钍,须进行检测。因此,建立一个简便可靠的方法来分析大量铀中的微量钍,就具有实际的意义。本文采用简     

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。     

TBP萃淋树脂色层分离.分光光度法测定八氧化三铀中微量钍

一、前言测定大量铀中微量钍,主要采用溶剂萃取法或离子交换法预先除去大量铀,然后用分光光度法测定钍。溶剂萃取法分离铀很难分离干净,铀的干扰严重。离子交换法分离铀费时较长。因此我们采用萃取色层法分离。根据钍与铀在TBP-盐酸介质中分配系     

增压排空阴离子交换法分离-ICP-MS测定铀基体中痕量稀土

采用增压排空的阴离子交换柱实现了铀基体与痕量稀土元素的分离。结果表明,全流程对稀土的回收率在96%～106%之间,整个分离过程可在20min内完成。用ICP MS测量铀基体中痕量稀土的检测限为1×10-12g/mL。用该方法分析U3O8成分分析标准参考物质GBW04207中的痕量稀土含量,测量结果与参考值符合良好。     

锆英石中微量铀、钍的测定方法研究

本文研究了锆英石中微量铀、钍的测定方法。D_(235)强碱性阴离子交换树脂在4 mol·L~(-1)盐酸介质中能完全吸附铀,而对锆、铪、钍、铁(Ⅱ)等离子的分配系数等于或近于零的性能使微量铀和锆得以有效地分离。采用钽试剂——氯仿萃取锆,使微量钍和锆分离。通过多次实验选择了铀、钍与锆的最佳分离条件,用于测定锆英石中微量铀、钍,获得了较为满意的结果。     

离子交换法提取大量钍中微量铀

采用浓盐酸溶解ThO_2和U_3O_8、以Dowex1×8阴离子交换树脂和Dowex50×8阳离子交换树脂作离子交换剂,研究了从大量钍及微量裂变产物(FPs)中提取微量铀的方法。考察了裂变产物元素Cs、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Rh、La、Ce、Eu的去污效果。结果表明,用离子交换法可以实现从百克每升Th及FPs中分离出微量U。最优工艺条件是料液调至8mol/L HCl介质,大量Th和微量的FPs在8mol/L HCl-0.2mol/L NH4F洗涤条件下直接通过阴离子交换柱,而U吸附于树脂上,再用0.05mol/L HNO_3淋洗U。低HNO_3淋洗U后,直接过阳离子柱吸附微量Th,再用2mol/L HNO_3淋洗得到纯U。结果表明,U收率大于98%,产品中Th及FPs的含量均小于0.05μg/L。     

离子交换法分离／分光光度法测定四氟化铀中的微量钍

采用硝酸－过氧化氢溶解ＵＦ４，离子交换法分离去除干扰元素，分光光度法测定样品中的微量钍。在１０ｍＬ试样中，钍含量在０—１．０μｇ范围内符合比尔定律，相对标准偏差小于４．５％，样品重加回收率为９６．７％—１０３％。     

ICP-MS法测定TSP和PM2.5中痕量铀钍

采用微波消解法处理气溶胶样品,通过ICP-MS法测量大气TSP和PM2.5中痕量铀钍,测量结果分别与铀钍传统测量方法比较具有较好的一致性,ICP-MS法测量铀钍具有测量准确度高、稳定性好、检出限低等优点,可以作为辐射环境监测领域测量气体中铀钍含量的一种手段,大气TSP和PM2.5中铀钍测量数据为国内研究大气中放射性核素分布积累了宝贵数据。     

5-Br-PADAP分光光度法测定钍中微量铀

一、引 言 随着核能的发展,钍在核能中的应用正日益受到世界各国的重视。钍基核燃料辐照后转化为~(233)U,在后处理钍铂分离净化过程中需要测定常量钍存在下的微量铀。目前常量钍中铀的分析通常采用离子交换或TBP多次萃取-反萃分离,然后用分光光度法测定,但由于上     

荧光法测定铀溶液中的微量钍

研究了Th4+与UO22+、Zr4+、Fe3+等离子在CL-TBP萃淋树脂柱上的分离。确定了Th4+在CL-TBP萃淋树脂上的吸附条件和洗脱条件。建立了Th、桑色素三元络合物测定微量钍的荧光分析方法,线性范围为0～500μg/L,检出限为0.1μg/L,对于1μg/L和50μg/L样品,测量精密度分别为2.5%和0.6%。对模拟样品进行分析,回收率为92%～100%,相对标准偏差优于3%。     

TEVA-TEVA色层分离大量铀中的微量镎

建立了高效分离高铀镎比样品中微量镎的方法。采用TEVA-TEVA萃取色层柱分离铀产品中微量镎,经3.0 mol/L HNO₃淋洗过后以0.5 mol/L (NH₄)₂CO₃洗脱TEVA树脂上的镎,加入HNO₃分解洗脱液中的碳酸镎酰离子并将溶液调至3.0 mol/L HNO₃,进行TEVA柱二次分离,最后采用0.02 mol/L HNO₃-0.02 mol/L HF洗脱。结果表明：该法稳定性较好,测量相对标准偏差优于4%（n=3）,镎的平均回收率大于86%,铀的去污因子大于10⁵,适用于高铀镎比样品中微量镎的分离,在乏燃料后处理工艺中铀线尾端的微量镎分析中具有较好的应用前景。     

全反射X射线荧光光谱法测定核废水中的铀和钍

建立了直接制样-全反射X射线荧光光谱法(TXRF)测定核废水中U、Th元素。以Ga做内标,方法的检出限分别为0.010、0.008 mg/L,标准溶液测量结果相对标准偏差小于7%(n=6),加标回收率在95%～115%之间。通过TXRF法与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对未知样品的测量结果比较,两种方法测量结果一致,U和Th的线性回归方程的斜率分别约为0.93、1.0,线性相关系数分别为0.997、0.999。     

四氟化铀和四氟化钍的高温水解

为适应钍基熔盐堆核燃料水法后处理的需求,需将乏燃料中难溶的氟化物转化为相应的氧化物形式,因此提出了高温水解的方法来实现这一目的。研究了UF4、ThF4在不同反应温度和反应时间下的高温水解行为,对其水解产物进行了结构表征和溶解实验的研究。结果表明,UF4、ThF4分别在300℃和350℃即可全部转化为相应的氧化物UO2.25和ThO2。溶解实验结果表明,二者的高温水解产物较易溶解在3mol/L HNO3和Thorex试剂中。     

TOPO萃取色层分离-ICP-MS法测定土壤中痕量铀的同位素丰度比

为了测定土壤中痕量铀的同位素丰度比,对TOPO萃取色层分离环境样品中U的方法进行了探讨。通过对色层柱体积、吸附酸度、洗涤酸度,以及不同洗脱剂的条件实验,确定了分离流程。获得U的全程回收率为(98.1±1 5)%,对土壤样品中基体元素的去污因子为1 4×103～1 8×105。通过对不同丰度铀同位素标样的测量,确定了ICP MS测量铀同位素的质量偏倚系数。采用了扫描和跳峰两种数据采集方式,获得235U/238U的相对标准偏差优于1%,234U/235U,236U/235U,234U/238U和236U/238U的相对标准偏差优于5%。两种方式测量实际样品的结果吻合。     

铀、钍在Nd2Zr2O7烧绿石中的固化研究

为研究锕系元素铀、钍在烧绿石中的固化行为,通过喷雾热解-高温烧结成功合成了含铀、钍的系列Nd2Zr2O7烧绿石固化体,并采用XRD、SEM、EDS、Raman光谱和XPS等方法对所得固化体样品进行了表征。结果表明：铀、钍均能进入Nd2Zr2O7晶格的A位形成稳定的烧绿石结构。Th在固化体中的固溶量（摩尔分数,下同）达到40%,固化体保持较好的烧绿石单相结构;随着Th含量的增加,固化体转变为烧绿石、立方ZrO2和ThO2共存的多相陶瓷结构。U在Nd2-xUxZr2O7烧绿石中的固溶量仅为10%,固化体结构无序化明显增加;随着U含量的增加,固化体快速转变为萤石结构,铀固溶量约为20%。铀、钍在Nd2Zr2O7烧绿石固化体中固溶量存在较大差异。XPS分析发现,Th在烧绿石固化体中以+4价存在;U在固化体中以+4价和+6价存在,导致固化体A位离子的配位结构发生变化,更多氧离子进入烧绿石体系,导致体系转变为无序化萤石结构,固溶量明显下降。     

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0.003μg/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。     

四氟化铀中钍等二十三种杂质元素的测定

本工作采用体积比1∶1浓硝酸和过氧化氢(φ=30%)加热溶解四氟化铀(UF4)后,再用浓硝酸或浓盐酸反复溶解蒸干,去除氟离子。在3mol/L硝酸介质中,采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中杂质,收集第6—15mL淋洗液,用等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行测量。Al等22种元素回收率在97%~113%之间,除Al、Ca、Ba和Bi外其它元素相对标准偏差在5%以内(n=5)。在6mol/L盐酸介质中采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中Th,进行ICP-MS测量。Th回收率在91%~94%之间,相对标准偏差在5%以内(n=5),分析方法的检测下限为0.037μg/g(以UF4计)。     

磁化TEVA树脂的制备及其表征

磁助制样可有效降低X射线荧光光谱（XRF）方法的检出限,该制样方法的核心是制备磁性分离材料。本工作使用共沉淀磁化的方法制备磁化TEVA树脂作为磁性分离材料。该材料可用于磁助制样/XRF分析后处理样品中的微量锝。通过扫描电镜、X射线衍射（XRD）、红外等分析手段对磁化TEVA树脂进行表征,结果显示磁化树脂中铁氧化物以物理镶嵌的方式与TEVA树脂相结合,其主要成分为纳米四氧化三铁。制得的磁化TEVA树脂既保留了TEVA树脂在低酸下对TcO₄^-选择性吸附的性能,又具有顺磁性,可用于磁助制样/XRF分析方法。该制备方法重复性好,制得的磁化树脂性能稳定、良好,用于磁助制样时制样回收率大于99%,可有效降低方法的检出限。     

用于铀微粒年龄测量的铀钍氧化物混合微粒SIMS测量研究

放射性材料的年龄信息是一项重要的溯源指纹特征,铀微粒年龄测量研究对于核取证技术应用具有重要意义。本工作通过使用二次离子质谱（SIMS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测量自制单分散铀钍氧化物混合微粒获得了单个微米级微粒中铀钍比值的相对灵敏度因子（RSF_Th/U）,结合扫描电子显微镜（SEM）等常规分析技术,确定了最佳测量条件,探索了微米级铀钍混合微粒的SIMS测量方法。测量结果表明,对于粒径为2~3 μm的混合微粒,不同微粒间²³²Th/²³⁸U比值的相对标准偏差小于3%(n=12),平均RSF_Th/U为1.259±0.032。通过测量年龄已知的铀同位素固体标准物质CRM970对RSF_Th/U进行了验证。结果表明,对于粒径为5~10 μm的CRM970铀粉末样品,年龄测量结果准确,相对标准偏差为3%(n=16)。该方法受干扰信号影响较小,测量结果稳定,可用于微米级铀微粒年龄的测量。