キレートディスクを用いた溶液中アクチニドの捕集と蛍光Ｘ線分析

【緒言】東京電力福島第一原子力発電所の廃炉作業において発生する可能性のある汚染水中のアクチニド (U, Np, Pu) を迅速にスクリーニングする手法が必要とされている．汚染水をキレートディスクに通液して捕集し，蛍光X線分析する方法を検討しているが，Np Lα線やPu Lα線とSr Kα線が重なるので，事前にSrを除去しておくことが望ましい．本研究では，ストロンチウムラドディスクを用いて，事前にSrを除去しておく手法を開発した． 【実験】ストロンチウムラドディスク1)は，試料溶液の硝酸濃度が2 mol/L程度の時にストロンチウムを効率よく吸着する．そこで，模擬汚染水としてのがれき純水浸漬液に等量の4 mol/L硝酸を加えて硝酸濃度を2 mol/Lとし，そこに200 ngのU, Np, Puを添加した．コンディショニングしたストロンチウムラドディスクに通液し，そのろ液を回収した．キレートディスクはpH5.6で通液するのが標準的な手法とされているので2)，液量の10%の1 mol/L酢酸アンモニウム水溶液を緩衝液として加え，pHを5.6に調整してから通液した．ディスクはマイラ膜とポリプロピレン製粘着テープで密封し，卓上型蛍光Ｘ線分析装置Epsilon4 (パナリティカル) で測定した．測定条件は管電圧50 kV，管電流0.3 mA，測定時間3600sである． 【結果と考察】ストロンチウムラドディスク (SrD) とキレートディスク(ChD) の蛍光Ｘ線スペクトルを図1に示す．ストロンチウムラドディスクでSrが完全に除去されているため，キレートディスクにはSr Kα線は表れておらず，明瞭なU Lα線，Np Lα線，Pu Lα線が観測されている．この手法によるU, Np, Puの回収率はそれぞれ99%, 66%, 46%だった． 1)T. Inui et al., X-ray spectrometry 2011, 40, 301–305. 2)古庄義明 et al., 分析化学 2008, 57, 969–989.
日本分析化学会 第82回分析化学討論会