痕量铀分析样品的预处理方法

后处理厂运行过程中的痕量铀样品分析受到H+和NO-3干扰,严重影响其分析速度与准确度。本工作针对时间分辨荧光法分析痕量铀样品的主要干扰H+和NO-3,使用离子交换纤维建立了纤维浸泡式样品预处理方法。该方法有效消除H+和NO-3对铀酰荧光分析的干扰,处理后的样品可以使用工作曲线法测量,操作简便、准确度高,适合于手套箱中使用,满足了后处理厂痕量铀样品预处理方法急需改进的需求。经模拟样品分析6次测量精密度优于5%,测量结果经t检验(α=0.02)证明结果准确可靠。     

激光荧光法测定环境样品中痕量铀

自1975年以来,用激光荧光法直接测定天然水中痕量铀、检测限达0.05ppb。此法灵敏度高精度好,用样少、操作简便、分析速度快,是测定痕量铀较好的方法。近年来,此法已用于土壤、岩石、海水以及生物样品中痕量铀的测定。本文从实用角度对激光荧光法直接测定环境样品中痕量铀进行介绍。     

包头铁矿石中痕量铀的测定

采用碳酸钠沉淀、P350萃淋树脂微色谱柱联合分离的方法,测定铁矿石中痕量铀的含量.首先用碳酸钠将样品溶液沉淀除去大量的铁,再用P350微色谱柱分离富集痕量铀,以4 g/L氟化钠溶液洗脱,偶氮氯膦Ⅲ光度法测定铁矿石中痕量铀的含量.通过研究铁和铀分离的条件,在最佳分离条件下,铁的分离效率达99.9%,能有效地消除样品中大量铁的干扰并富集痕量铀.经包头铁矿样品验证,分析结果接近标准样品参考值,通过标准加入法获得的回收率为98.6%～101.4%.     

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。     

利用激光直接测定水中痕量铀

本文介绍一个新的仪器方法——使用 UA-3铀分析仪直接测定各类水样中的“痕量”铀。铀的荧光为一个小型氮气激光器辐射所激发。使用 UA-3的分析操作简单而快速。我们在实验基础上制订了一个分析方法。它对存在大量干扰杂质样品的分析,无须预先浓缩或处理。对水溶液的测量范围:从0.05到20ppb 铀,其精密度为±16%。样品分析速度:一个操作者每小时可以分析20个样品。用此方法进行了各种水样的分析,其结果的最大标准偏差为±6.2%。     

FIA-Ⅰ型铀自动分析仪的研制

叙述了一个智能化的流动注射式铀自动分析仪。铀含量为0.02～500mg/L的液体试样,可以不经任何预处理,直接进行测定。仪器的流路系统具有一个对铀有特效富集能力的萃取色层柱,对痕量铀进行浓集和分离,使仪器能适用于各类复杂试样中痕量铀的测定。它采用Br-PADAP作显色剂,加入阳离子表面活性剂十六烷基吡啶在水相介质中测定铀。试样分析速度为30～90样次/h,测定结果的相对标准偏差为1％～2％。经工厂和实验室实际应用考核,取得了满意结果。新设计的多功能自动注入阀具有自动更换试样注入体积和多位路切换功能,可以方便地改变测定的范围和项目,能进行多种方式的流动注射分析操作,从而它也可以进行其它物质的流动注射自动分析,具有通用仪器的功能。     

FIA-Ⅰ型铀自动分析仪的研制

叙述了一个智能化的流动注射式铀自动分析仪。铀含量为0.02～500mg/L的液体试样,可以不经任何预处理,直接进行测定。仪器的流路系统具有一个对铀有特效富集能力的萃取色层柱,对痕量铀进行浓集和分离,使仪器能适用于各类复杂试样中痕量铀的测定。它采用Br-PADAP作显色剂,加入阳离子表面活性剂十六烷基吡啶在水相介质中测定铀。试样分析速度为30～90样次/h,测定结果的相对标准偏差为1％～2％。经工厂和实验室实际应用考核,取得了满意结果。新设计的多功能自动注入阀具有自动更换试样注入体积和多位路切换功能,可以方便地改变测定的范围和项目,能进行多种方式的流动注射分析操作,从而它也可以进行其它物质的流动注射自动分析,具有通用仪器的功能。     

测定天然水中铀的野外方法

铀的寻找经常与天然水来源有关。水流经或流遍铀矿床时,将溶解痕量铀。天然湖水、河水或泉水中痕量铀的分析,能够作为直接寻找铀矿床的响导。已准备了一个适用于野外的样品试验箱,可以在采样地点进行水分析。目前,尚没有这样的轻便方法可用。     

色层分离/多接收电感耦合等离子体质谱法准确测量大量铀中痕量钚丰度比值

本工作研究采用TBP色层柱与7402季铵盐色层柱组合的萃取色层法实现对大量铀中痕量钚的分离。实验考察了影响分离效果的各种因素,确定了分离流程。对0.1g铀和6×10-9g钚样品,该分离流程对铀的去污因子为107,钚的收率大于98%。这一结果满足了在MC-ICP-MS上准确测量大量铀中痕量钚     

JU-1型激光铀分析仪通过技术鉴定

根据测量地下水和地表水等液体样品中痕量铀的需要,北京铀矿地质研究所研制了JU-1型激光铀分析仪。于1981年8月在杭州由二机部科技局主持进行了技术鉴定,参加鉴定会的有35个单位的43名代表。 JU-1型激光铀分析仪采用小型密封式氮分子激光器作激发源,配用J-22抗干扰(铀)荧光试制,可以直接快速测定水样中痕量铀。该仪器性能良好,为解决大批水样     

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)。     

系列铀同位素基准物质的研制

利用高纯²³⁵U和²³⁸U研制系列铀同位素基准物质,其相对不确定度优于0.05％。采用以基准物质重铬酸钾为滴定剂的自动电位滴定法对基准物质中的铀含量进行准确定值。所研制的铀同位素基准物质可用以对我国现有的26种铀同位素标准物质重新进行定值,从而使这些标准物质中铀同位素测量值的不确定度降低,并使其具有可溯源性。     

毛发中铀的二次离子质谱分析研究

毛发对人体微量元素有一定的蓄积效应,且作为一种无创生物检材,在核取证、环境监测、职业暴露检测、医学等领域逐渐受到重视。目前,大多采用整体分析技术测量毛发中元素的平均含量,毛发微区分析相关研究较少。为拓展毛发分析方法应用,本研究通过喂养大鼠硝酸铀酰溶液的方式获得含铀量较高的鼠毛样品,对毛发样品预处理方法、毛发中铀的二次离子质谱（SIMS）测量方法开展研究。结果表明,使用SIMS测量毛发时,样品靶表面刻槽能有效提升信号强度稳定性;样品表面镀铜能有效降低表面电荷积累并减少多原子离子对铀离子信号干扰。使用多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）和SIMS对鼠毛中铀分布、平均铀含量及同位素比进行测量。结果表明,该方法能有效判断大鼠是否摄铀,分辨大鼠摄铀类型。本研究可为毛发样品溯源分析提供技术支持,对毛发中微量元素的分析研究具有重要意义。     

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。     

过氯乙烯滤膜采样测定空气和废气中铀的分析方法研究

利用微波消解-ICP-MS法,针对过氯乙烯滤膜采集空气和废气中铀含量的分析,建立了过氯乙烯滤膜微波消解体系。结果表明,优选硝酸作为消解酸溶液,消解程序优化后,本方法铀加标回收率在98.4%～102.0%之间,检出限为2×10^-3 ng/m³(按采样体积10 m³、定容体积50 mL计),检出限的放射性活度浓度为6×10^-8 Bq/m³(以天然铀计)。应用该方法分析实际空气样品中铀含量,相对标准偏差为3.18%。该方法前处理时间短,结果可靠,能够实现空气和废气样品中铀含量的快速、稳定、高效、准确的分析测试。     

基于MnO2共沉淀的海水中234Th的分析方法

利用室内模拟MnO₂共沉淀和直接β计数分析海水中²³⁴Th。实验中对模拟条件进行了优化,结果表明：共沉淀滤膜选择混合膜时,实验流程空白计数率稳定在(0.50±0.04)min^-1;共沉淀前若酸化,会破坏海水中U和CO₃^2-络合作用,导致U-Th分离效果减弱;共沉淀时最佳pH=10.0;海水中添加碳酸盐能明显降低海水中U的共沉淀效率;增大沉淀剂的用量,会一定程度改善U-Th的分离效果,每升海水中加入1.2mg KMnO₄和3.0mg MnCl₂·4H₂O时最佳。本实验方法已经将模拟条件的结论结合实际情况应用到东海天然海水中²³⁴Th的分析,该方法的全程回收率为（36.0±5.2)%(n=3)。     

TEVA树脂分离-ICP-MS测量钍基体中微量铀

针对233 U提取工艺1AW钍基体中微量铀(m(Th)/m(U)=105)的分析,以TEVA树脂萃取色谱为主要分离纯化手段,以ICP-MS为测量手段,建立了一个简便快速的分析方法。上柱时模拟料液的体积为1mL、酸度为2.5mol/L,铀的洗脱液为12mL硝酸(2mol/L),方法对1AW模拟样品中铀的回收率为97.1%~100.0%,sr=1.1%(n=5)。该方法能够有效地将钍基体去除,从而实现微量铀的准确测量。     

铀烧绿石基玻璃陶瓷固化体的合成及化学稳定性评估

为改善核素铀在玻璃陶瓷固化体中包容量低、亲玻璃而疏陶瓷的赋存问题,本文采用预处理与熔融-热处理相结合的方法,制备了含铀母玻璃（PG）和铀烧绿石基玻璃陶瓷（GC）固化体,并借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM-EDS)、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等检测手段,表征了GC固化体的物相结构并评估了其化学稳定性。XRD结果表明,GC固化体中的铀烧绿石是由PG中预先生成的萤石晶核发生相变而形成的,且是GC固化体中的主晶相;SEM和TEM结果显示,铀烧绿石相在玻璃基体上主要呈四方形均匀生长,且与玻璃的相容性好;元素分析结果证实,GC固化体中的铀高度富集于烧绿石中,残留于玻璃中的量极少;由EDS推算出铀烧绿石的化学计量式为(Ca_1.05Na_0.20U_0.73)(Ti_1.48Al_0.58)O_7+x,其固溶量与设计值相当,实现了铀在陶瓷相中的较大固溶;XPS证实PG和GC固化体中的铀均以+4价居多,这为烧绿石包容更多铀提供了价态上的可行性;MCC-1结果表明GC固化体抗水性良好。     

硝酸介质中铀矿冶设备表面放射性污染的规律

为了掌握铀矿冶生产实践中常用设备材质经放射性污染后表面活度的变化规律，研究了不锈钢、有机玻璃、橡胶3种材质经不同浓度的硝酸铀酰溶液连续浸泡26 d后，样品表面活度、表面形貌及铀的存在形式等变化特征。结果表明：在26 d内，当铀溶液质量浓度为10.22 mg/L时，3种材质表面活度随浸泡时间增加变化不显著，当溶液铀质量浓度分别为563.58 mg/L、25.54 g/L时，各材质表面活度值均随浸泡时间增加逐渐增大。此外，3种材质表面活度从大到小依次是橡胶>不锈钢>有机玻璃。样品表面活度的增加主要是由于样品被腐蚀，导致铀在样品表面的附着沉积引起，并且表面的铀主要以UO₂(NO₃)₂•6H₂O及少量UO₃的形式存在。