一种用于样品中低浓铀、镎、钚直接测定的分析方法与流程

文档序号:12822484阅读:597来源:国知局

本发明属于乏燃料后处理技术领域,具体涉及一种用于样品中低浓铀、镎、钚直接测定的分析方法。



背景技术:

国外动力堆乏燃料后处理起步较早,后处理分析技术得到了长足发展和提高,经典的放化分析日益被现代的仪器分析法所代替;法国的areva厂已将石墨晶体预衍射x荧光技术应用于后处理厂工艺分析中。但由于国外铀、镎、钚的分析技术封锁,对于直接测定铀、镎、钚的分析方法还未见报道。

国内用于低浓铀、镎、钚的分析方法常见的有萃取分离α计数法、分光光度法、萃取分离α能谱法等,但上述方法均属于破坏性分析方法,具有操作繁琐、样品分析时间长、人员受照射剂量大等缺点。中国原子能科学研究院开发了石墨晶体衍射x射线荧光分析仪,用该仪器进行了单一铀、钚方面的研究。上述方法不能同时测定工艺样品中的铀、镎、钚。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用于样品中低浓铀、镎、钚直接测定的分析方法,以满足废物最小化和乏燃料后处理工艺控制分析的需要。

为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:

一种用于样品中低浓铀、镎、钚直接测定的分析方法,包括如下步骤:

(1)硝酸-氢氟酸制备:用移液管移取分析纯硝酸至已标定的容量瓶中,再用移液管移取分析纯的氢氟酸至该容量瓶中,制备成硝酸浓度为8mol/l~12mol/l,氢氟酸浓度为0.05mol/l~0.10mol/l的混酸;

(2)钚标准物质取样:采用万分之一天平准确称取二氧化钚标准物质放至高压消解罐中,将步骤(1)所得的硝酸-氢氟酸混酸4ml~5ml加入高压消解罐,盖上盖子,将高压消解罐放入配套不锈钢瓶中,不锈钢瓶放至带石墨板的电炉上加热;铀标准物质取样:采用万分之一天平准确称取八氧化三铀标准物质放至高压消解罐中,将步骤(1)所得的硝酸-氢氟酸混酸4ml~5ml加入高压消解罐,盖上盖子,将高压消解罐放入配套不锈钢瓶中,不锈钢瓶放至带石墨板的电炉上加热;

(3)标准物质粉末溶解:将步骤(2)盛放样品的不锈钢瓶在160~180℃下加热4h~8h,打开高压消解罐盖子,确认高压消解罐中的铀和钚的固体粉末完全溶解;

(4)铀和钚标准储备液制备:用胶头滴管将步骤(3)的两个样品移至两个容量瓶中,用1mol/l~4mol/l的硝酸定容,即得到水相的铀和钚标准储备液;

(5)铀、镎、钚系列标准制备:分别准确移取步骤(4)的铀、钚标准储备液和镎标准溶液于6个10ml容量瓶中,用1mol/l~4mol/l的硝酸溶液定容,即可得到系列铀、镎、钚混合标准溶液;

(6)测量系列标准:分别移取步骤(5)的系列标准溶液1.0ml~1.2ml于测量瓶中,用石墨晶体预衍射x射线荧光分析仪测定600s~1000s,仪器的测量条件为:电压-50kv,电流4ma,保存测量谱图。

所述步骤(2)中二氧化钚标准物质为gbw04201。

所述步骤(2)中八氧化三铀标准物质为gbw04201。

所述步骤(2)中高压消解罐材质为聚四氟乙烯。

所述步骤(5)中镎标准溶液为英国国家物理实验室,活度为148.2kbq.g-1,扩展不确定度为±1.6kbq.g-1的溶液。

在所述的步骤(6)后,还进行如下步骤:(7)绘制工作曲线:利用步骤(6)的谱图采用扣除本底、峰高法绘制工作曲线;(8)重加回收率验证:选用步骤(7)工作曲线测定未知水相工艺样品6次,将水相铀、镎、钚标准溶液分别加入该未知工艺样品中,分别制备铀、镎、钚标准的含量加入量均为10.00×10-6g、10.00×10-6g、10.00×10-6g的三个1ml水相样品,测定的加入的铀、镎、钚的标准的测量结果的均值分别为9.99×10-6g、10.28×10-6g、10.02×10-6g,则重加回收率分别为99.9%、102.8%、100.2%。

本发明所取得的有益效果为:

本发明可实现放射性液体样品中低浓铀、镎、钚含量的同时测定,并且在5×10-3g/l~1.00g/l范围内时,测定结果的相对标准偏差优于5%,重加回收率为95%~110%,可满足控制分析的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明所述用于样品中低浓铀、镎、钚直接测定的分析方法包括如下步骤:

(1)硝酸-氢氟酸制备:用移液管移取一定量的分析纯硝酸至已标定的容量瓶中,再用移液管移取一定量的分析纯的氢氟酸至该容量瓶中,制备成硝酸浓度为8mol/l~12mol/l-氢氟酸浓度为0.05mol/l~0.10mol/l的混酸。

(2)钚标准物质取样:采用万分之一天平准确称取一定量的二氧化钚标准物质(gbw04201)放至聚四氟乙烯材质的高压消解罐中,将步骤(1)所得的硝酸-氢氟酸混酸4ml~5ml加入高压消解罐,盖上盖子,将高压消解罐放入配套不锈钢瓶中,不锈钢瓶放至带石墨板的电炉上加热。

铀标准物质取样:采用万分之一天平准确称取一定量的八氧化三铀标准物质(gbw04201)放至聚四氟乙烯材质的高压消解罐中,将步骤(1)所得的硝酸-氢氟酸混酸4ml~5ml加入高压消解罐,盖上盖子,将高压消解罐放入配套不锈钢瓶中,不锈钢瓶放至带石墨板的电炉上加热。

(3)标准物质粉末溶解:将步骤(2)的盛放样品的不锈钢瓶在160~180℃下加热4h~8h,打开消解罐盖子,确认高压消解罐中的铀和钚的固体粉末完全溶解。

(4)铀和钚标准储备液制备:用胶头滴管将步骤(3)的两个样品移至两个容量瓶中,用1mol/l~4mol/l的硝酸定容,即得到水相的铀和钚标准储备液。

(5)铀、镎、钚系列标准制备:分别准确移取一定量的步骤(4)的铀、钚标准储备液和镎标准溶液(英国国家物理实验室,活度为148.2kbq.g-1,扩展不确定度为±1.6kbq.g-1)于6个10ml容量瓶中,用1mol/l~4mol/l的硝酸溶液定容,即可得到系列铀、镎、钚混合标准溶液。

(6)测量系列标准:分别移取步骤(5)的系列标准1.0ml~1.2ml于测量瓶中,用石墨晶体预衍射x射线荧光分析仪测定600s~1000s仪器的测量条件为:电压为-50kv,电流为4ma,保存测量谱图。

(7)绘制工作曲线:利用步骤(6)的谱图采用扣除本底、峰高法绘制工作曲线。

(8)重加回收率验证:选用步骤(7)工作曲线测定未知水相工艺样品6次,将水相铀、镎、钚标准溶液分别加入该未知工艺样品中,分别制备铀、镎、钚标准的含量加入量均为10.00×10-6g、10.00×10-6g、10.00×10-6g的三个1ml水相样品,测定的加入的铀、镎、钚的标准的测量结果的均值分别为9.99×10-6g、10.28×10-6g、10.02×10-6g,则重加回收率分别为99.9%、102.8%、100.2%。

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