Induktív csatolású plazma tömegspektrometria alkalmazása alacsony radioaktivitású minták karakterizálására = Characterisation of nuclear samples using inductively coupled plasma mass spectrometry

摘要

A pályázat célja analitikai módszerfejlesztés induktív csatolású plazma tömegspektrometria (ICP-MS) alkalmazásával alacsony radioaktivitású minták karakterizálására. A kutatómunka háttere, hogy a 17/1996 (I.31.) kormányrendelet alapján a Magyarországon lefoglalt vagy talált nukleáris anyagokat részletes, nagy pontosságú elemzésnek kell alávetni az esemény bűnügyi és egészségügyi megítélése, valamint az anyag eredetének kiderítése céljából. A pályázat munkatervében négy területen terveztünk módszerfejlesztést:ud - Mintaelőkészítési módszerek kifejlesztése roncsolásos elemzéshezud - Szilárdfázisú mintabeviteli eljárás kidolgozása - Ismeretlen eredetű nukleáris minták karakterizálása nyomelem-tartalom alapjánud - Ismeretlen eredetű nukleáris minták karakterizálása izotóparány alapjánud A kutatómunka során roncsolásos, és lézerablációs mintabevitelt alkalmazva kvázi roncsolásmentes analitikai módszert fejlesztettünk ki a lefoglalt anyagok urán izotóp-összetételének, gyártási idejének, elemszennyezőinek és ritkaföldfém-tartalmának meghatározására. A módszerrel lehetőség nyílik mikrométer méretű minták elemzésére is. Minden kidolgozott módszert nemzetközi összemérésekben teszteltünk, ill. lehetőség esetén független módszerrel validáltunk. A kutatómunka gyakorlati eredményeképpen egy olyan analitikai módszer együttes hoztunk létre, amely gyors, pontos válaszokkal segítheti a lefoglalt ismeretlen eredetű alacsony radioaktivitású nukleáris minták származási helyének felderítését. | The aim of the project is the development of analytical strategies based on inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for characterisation of nuclear material of unknown origin. The background of the characterisation of nuclear materials of unknown origin is a Governmental Decree (17/1996 (I.31.) Korm.), which controls the characterisation of nuclear materials seized in Hungary. During the project four different method development activities was planed:ud - Method development for sample preparation of destructive analysisud - Method development for direct analysis of solid samplesud - Characterisation of unknown nuclear materials by element fingerprintingud - Characterisation of unknown nuclear materials based on isotopic compositionud During the project the developed destructive and quasi non-destructive laser ablation methods were employed for determination of trace element fingerprint, rare earth element content, isotopic composition, and production date of the confiscated nuclear materials. Using laser ablation the analysis of micrometer scale samples is also possible. All of the developed methods were tested in frame of laboratory inter-comparison exercises or were validated using independent analytical methods.