痕量铀的现场光度分析技术及其应用研究

摘要

随着科学技术的快速发展，能源消耗日渐增加，铀矿产资源的勘探和开采也日益引起各国政府的关注。铀不仅在经济建设、国防建设、人类生产和生活中都发挥着重要作用，同时也是一种不可忽视的放射性污染源。铀能够经过呼吸道、皮肤、直接照射等途径进入人体，引发癌症和一些肝脏、神经系统疾病。尤其是在发生核泄露事件后，铀对人类的危害更为严重。例如，2011年日本福岛核电站核泄漏事件发生后，放射性铀核素扩散到空气和海水中，对人类健康和环境保护造成了极大的威胁。因此，放射性铀的现场、原位、快速检测在环境保护、人类健康、资源勘探、铀矿成矿机理研究等方面都具有重大的现实意义。光度分析法因具有操作简单、分析速度快、选择性好、灵敏度高等特点，已经广泛应用于化学、环境、药学、生命科学等多个领域。传统的光度分析法由于分析仪器体积庞大、样品预处理过程繁琐、分析过程耗时长等缺陷无法满足现代社会对现场、在线和原位分析的要求。为了克服实验室分析的缺陷，近年来出现了多种适宜现场分析的方法和仪器，并且在疾病诊断、环境监控、分析化学、生命科学等领域方兴未艾。　　本研究主要内容包括：⑴自行开发了组成简单、便于携带的可用于现场铀分析的固体试剂包，并结合前期研制的便携式手持式光度计，建立了环境水样中痕量铀的现场光度分析方法。实验结果表明：本文研制的固体试剂包避免了多次加入试剂，简化了实验步骤，适于现场操作，与经典紫外-可见分光光度法相比，该方法具有操作简便、省时、满足现场测定要求等优点。⑵在自制的固体试剂包和便携式手持式光度计的联用基础上，建立了矿石粉末中痕量铀的现场光度分析方法。实验结果表明：该方法能够成功地用于矿石粉末中痕量铀的检测，并且该方法具有操作简便、分析速度快、适于现场操作等优点。在隐伏矿产资源的勘探与开采领域中，该方法将有广阔的发展前景。⑶应用真空抽气泵自搭了一套空气样品收集装置，利用自行研制的固体试剂包和便携式手持式光度计的联用，建立了空气样品中痕量铀的现场光度分析方法。实验结果表明：该方法能够成功地测定空气样品中痕量铀，其检测结果与ICP-MS法测定结果一致，说明该方法结果准确可靠。由于具有分析速度快、操作方便、分析成本低、准确度高等优点，该方法能够应用于铀矿石和非铀矿石的鉴定。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 铀的检测方法

1.3 光谱分析法简介

1.4 现场光谱分析仪器

1.5 现场分析方法的应用

1.6 论文的工作要点及创新点

第二章 铀固体试剂包的开发及其在环境水样分析中的应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 固体试剂包的制备

2.4 实际样品分析

2.5 小结

第三章 现场光度法在矿石粉末样品中铀含量分析的应用研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 实际样品分析

3.5 小结

第四章 现场光度法在空气样品中痕量铀分析的应用研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 实际样品分析

4.5 小结

第五章 结论

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

研究生阶段发表的论文及专利