痕量铀分析自动预处理装置的研制

复杂体系中的痕量铀分析常采用时间分辨荧光法,但共存离子干扰严重必须进行样品预处理。目前采用的溶剂萃取法分析速度慢,平均样品分析速度每个40min。本工作依据纤维浸泡式样品预处理路线研制了一台用于痕量铀样品预处理的自动化装置,使用该装置预处理样品后测量,分析速度提高到每小时5个以上,且人工的工作量很少,特别适合大批量样品分析。     

激光荧光法测定天然水中痕量铀

由于铀对人体既有放射性损伤又有化学毒性,因而人们对环境中铀的监测日益重视。此外,在地球化学、铀资源普查、矿藏成因和海洋学的研究,以及判断海域污染情况等方面也都要测定水体中的铀含量。 七十年代后期,采用激光引发荧光作为痕量铀的测定技术获得成功,人们才找到了迄今为止测定天然水和其它环境物质中铀的最灵敏最简便的方法。本文主要介绍用国产激光荣光分析仪测定天然水中的痕量铀。     

土壤样品的微波消解及其痕量铀的分析

对3个土壤样和2个放射性河床沉积物的国家标准物质进行了微波消解，又采用TOPO萃取和液体荧光法分析了样品中的铀含量，并将分析结果与国家标准方法GB11220．2-89的分析结果进行了比较。结果表明，微波消解法与国家标准方法一样，均不能实现土壤的全部消解，但与国家标准方法相比较，微波消解速度快，所需试剂量少，且易于实现定量控制，铀回收率高，分析精度高。对不溶物进行X射线能谱分析发现，其主要组成为铝、钛及过渡金属的氟化物或氧化物。同位素质谱分析表明，国家标准物质GBW08304中的^234U，^235U均比天然丰度低，另一个国家标准物质GBW08304a中铀的同位素分布与天然组成基本一致。     

时间分辨荧光法测定高放废液中的铀

采用时间分辨荧光法分析了高放废液中的铀含量。在2～3mol/L HNO3介质中,高放废液经30%TBP-加氢煤油(OK)萃取除去裂变产物和大量盐分后,用盐析剂4mol/L NaNO3-2mol/L HNO3洗涤有机相,最后用w=5%(NH4)2CO3溶液作为反萃剂反萃有机相中的铀,反萃水相在微量铀分析仪上测定铀含量。方法重加回收率为95%～101%,精密度低于2%。该方法已用于乏燃料后处理中间试验厂高放废液、中和池水样铀的测定,还有望用于含盐量高、组成复杂的其他样品(如环境样品等)铀含量的分析。     

环境水样品中痕量铀与钚的ICP-MS分析

在环境监测和军控核查中,环境水中痕量铀、钚的精确测量是判断周围环境污染程度和进行社会活动的重要依据。文中详细介绍了环境水样的采样及制备方法,着重比较了几种常用的测量方法,根据现有条件选用ICP MS方法并从分析过程及校正方法等方面对该方法进行了详细的介绍。     

铀基体中痕量钚的分离

为了从铀基体中分离痕量钚,采用由TBP 色层柱和7402季铵盐色层柱组成的萃取色层法及低本底α谱仪对模拟铀样品中铀钚分离方法进行了研究,并确定了分离流程的条件;对影响流程分离效果的主要因素,如料液和洗涤液酸度、流速、解吸液浓度等进行了研究,确定了最佳分离流程.当料液中铀和钚分别为0.1 g和6 ng时, 对铀的去污因子大于107,钚的收率大于95%,满足了质谱法测量铀基体中杂质钚同位素丰度比值的要求.使用该流程对后处理铀产品进行了铀钚分离及质谱测量.     

激光荧光法直接测定环境样品中的微量铀

用激光荧光法直接测定了环境水样,土壤,生物样品及某些污染物中的铀,并对测定结果进行了分析。结果表明：该方法测定环境样品灵敏度高,线性关系好,对水,土壤和生物样品测定精密度分别为５％,１０％,２０％,从实验室内和实验室间获得的大量榈的数据具有可比性,可以作为常规方法广泛使用。     

空气样品灰中微量铀含量测定结果的比对

本文报道了有10个实验室参加、用两种分析方法对空气样品灰中铀含量测定结果的实验室间比对结果,这次比对的目的是考查这两种分析方法的重现性、再现性以及两种方法测得结果的一致性。在样品中铀含量分别为0.1(A)、1.0(B)和1.6(C)μg 时,对 TBP 萃取荧光法重复性(r)分别不大于0.019、0.19和0.311μg,再现性(R)分别不大于0.023、0.30和0.39μg;对激光荧光法重复性(r)分别不大于0.022、0.17和0.32μg,再现性(R)分别不大于0.028、0.31和0.44μg。两种分析方法对 B、C 水平样品的铀含量测定结果经 F 检验和 t 检验未发现显著性差异。     

排放废水中痕量铀的自动监测

国家规定排放废水中铀的最大允许浓度为0.05mg/L。目前废水监测多采用人工取样,然后在实验室用不同的分析方法进行测定~([1-3])。故此往往不能及时控制废水的排放。因此设计一项适用于现场连续自动监测废水中痕量铀的装置有着重要的意义。我们曾用4-(2-噻唑偶氮)-间苯二酚(TAR)作为显色剂,双波长分光光度法直接测定了排放废水中痕量铀~([4])。在此基础上,本文拟定了一个用“双波长比色自动分析器”自动监测排放废水中痕量铀的方法。近四个月现场运行的结果表明,仪器性能稳定,样品测定的准确度和精密度可以满足废水排放监测的需要。     

用循环活化和缓发中子计数法测痕量铀

采用10次循环活化和测量缓发中子法测定铀含量,使原测量装置对天然铀的探测极限优于5 ppb,测量一个样品的时间约为25 min。当样品含天然铀0.1ppm时,测量结果的相对误差小于5%。     

共存离子对时间分辨荧光法测定痕量铀的影响

时间分辨荧光法分析痕量铀具有灵敏度高、操作简便等优点,但是受共存离子的影响很大,准确度评价较低,分析结果误差过大。本工作研究了时间分辨荧光法测定焦磷酸体系中UO2+2时几种干扰离子如H+、Fe3+、NO-3等的影响,为痕量铀样品预处理方法的确定提供重要依据。结果表明:H+对UO2+2的荧光猝灭主要表现为荧光物质的破坏;NO-3对铀络合物荧光体系的影响表现为对激发光的吸收;Fe3+的影响表现为对激发光和荧光的吸收。对于质量浓度为2μg/L的铀溶液,当c(H+)=0.037 5mol/L时,UO2+2的荧光强度下降了44.4%;当ρ(Fe3+)=20mg/L时,UO2+2的荧光强度基本猝灭完全。     

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。     

氙光源液体荧光法分析尿中微量铀

利用HNO3+HClO4+H2SO4的氧化体系,对尿样前处理方法作了改进,可更彻底地去除尿中的有机物。方法改进后处理的样品适用于以氙为光源的MUA型微量铀分析仪测量,相对标准偏差为5%,回收率平均值为104%,检测下限为0.036μg/L。约5年的实践检验说明,改进后的方法可满足实际尿样的分析要求。     

离子选择电极法测定铀及铀铌合金中的微量氮

采用离子选择电极分析技术测量了铀及铀铌合金中的微量氮,确定了ISA作为离子强度调节剂缓冲溶液时该方法的最佳试验条件.结果表明,温度控制在(25±1)℃、pH=4.5～5.0,铵离子电极检测下限为0.03mg/L,回收率为85%～98%,方法的测量相对标准偏差小于15%;在氮含量为30～80 μg/g范围内,测氮结果与传...     

微波消解-激光荧光法测定土壤样品中微量铀

建立了一种快速、准确的分析测量土壤样品中微量铀的方法:微波消解样品-激光荧光法。该法利用微波消解技术极大地缩短了样品前处理时间,将前处理速度提高了十几倍,回收率可达到95%以上,同时避免了多个样品同时处理过程中交叉污染的问题。当样品溶液的pH值在6.5~7.5时,荧光强度最高,UO2+2与荧光增强剂形成的络合物最稳定,测量灵敏度最高,在实际样品测量时,应及时调节样品溶液的酸度,以及加入硝酸体系铀标准溶液后溶液的酸度;荧光增强剂、样品溶液、标准溶液等应提前放入仪器间,待温度稳定后再上机测定。仪器放置在温度相对稳定的房间,测定最佳室温为20~25℃。本方法的检出限为0.009μg/g,对于1.4~6.5μg/g的样品,方法精密度优于10%(n=9)。     

用内标技术测量环境样品中的铀

用MAT 262热表面电离型同位素质谱计测定了铀的同位素丰度比。环境样品采用HNO3 HF HClO4混合溶液溶解后,用TBP色层法进行分离纯化,再经电镀制备成供质谱用的测量源。结果表明,所测环境样品中铀的质量分数为:河水,8×10-8;长青树树叶,1×10-7;表层土壤,(5～11)×10-6。     

抽气碰撞法回收擦拭样品上铀微粒方法

建立了一种回收微粒的新方法——抽气碰撞法。擦拭布上的铀微粒通过抽气碰撞装置回收到导电胶上,用于二次离子质谱仪（SIMS）对微粒的同位素丰度比测量。使用扫描电镜（SEM）寻找和统计擦拭布和导电胶上的微粒数目,计算装置的回收率。该装置对核孔膜上直径为0.5～20.0μm的铅微粒回收率为(43±5)%,擦拭布上铀微粒回收率约为48%,回收微粒的分散性好。制备的样品可直接用于SIMS测量,SIMS对²³⁵U与²³⁸U同位素丰度比的测量值为0.00725±0.00009,测量标准偏差小于3%。     

Anomalous Isotope Fractionation in Uranium Enrichment Process

A benchmark calculation for a deep penetration problem of 14 MeV neutrons through a 3m thick iron slab was carried out by using a vectorized continuous energy Monte Carlo code MVP with the JENDL-3 and ENDF/B-IV cross sections. Reference solutions for neutron spectra and averaged cross sections were obtained at various locations through the iron slab with good statistics owing to a high computation speed of the code. The accuracy of multigroup calculations with the JSSTDL/J3 library was investigated by comparison with the obtained reference solutions.

Both calculations with JENDL-3 and ENDF/B-IV showed a similar attenuation of total fluxes from thermal to 14 MeV through the slab, while differences of one order at the maximum were observed in the calculated fluxes in the resonance energy region. The multigroup calculations with the JSSTDL/J3 295- and 125-group libraries underestimate the streaming effect through the cross section minima above the well-known 24 keV window, which resulted in the underestimation of fluxes above this window by more than two decades at 3 m penetration compared with the continuous energy method. Taking into account the spatial dependence of averaged cross sections, the underestimation was reduced to about one decade. It was found, however, that an accurate prediction of streaming effect is fairly difficult by the multigroup method.