铀中微量~(237)Np的分析
大量铀钚中_237_Np的分析_丛海峰
368 中国原子能科学研究院年报 2009图2 温度对反应的影响c0(Tc(Ⅶ))＝0.74 mmol/L，c0(MMH)＝0.15 mol/L，c0(HNO3)＝1.5 mol/LPurex流程还原性介质中99Tc测量方法的改进魏艳，王辉，王孝荣，郑卫芳，矫海洋，刘方，周羽，周常新用三甲基吡啶萃取-液闪测量法测量Purex流程还原介质中的99Tc时存在着钚的分离较为繁琐和因低价锝氧化不完全而导致的物料不衡算问题。
本工作针对上述问题进行研究和改进，选用了萃取性能更强的PMBP萃取钚以及选用氧化性更强的重铬酸钾氧化低价锝。
1）钚萃取剂的选择。
选用PMBP作为钚萃取剂需确保该萃取剂不萃取任何价态的锝。
为此，将甲基肼加入到Tc(Ⅶ)溶液中，待反应一段时间后，溶液中的锝将呈现多种价态（+4～+7）。
取上述溶液调酸后，用0.05 mol/L PMBP/二甲苯萃取，取有机相，用液闪法测量。
测量结果表明，PMBP 基本上不萃取锝，该萃取剂可用于钚、锝分离。
2）氧化条件的强化。
从多种强氧化剂中选择了重铬酸钾作为低价锝的氧化剂，并实验考察了温度对重铬酸钾氧化低价锝的影响。
实验结果表明，在50 ℃下加热氧化20 min即可将低价锝定量氧化至+7价。
通过上述改进，测量单个Purex流程还原性介质锝样品可在1 h之内完成，测量误差小于1%。
大量铀钚中237Np的分析丛海峰，卞晓艳，潘永军在乏燃料后处理Purex流程中，对含有大量铀，钚的样品中的镎的分析是一个技术难题，本工作研究建立一个可准确测定台架温实验样品中237Np浓度的方法。
实验考察了对含有大量铀钚的水相样品在稳定Np(Ⅴ)后，以1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-5Ⅳ，然后用噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）萃取分析Np(Ⅳ)的分析效果；实验测定了分（PMBP）萃钚()别以亚硝酸，乙异羟肟酸（AHA）以及甲基肼为反萃剂对含大量铀钚的镎有机相样品的反萃效率，并确立了用亚硝酸的硝酸溶液为萃取剂对含有大量铀钚的Np(Ⅵ)有机相样品反萃镎的方法；确立了用乙异羟肟酸为反萃剂对含有大量铀的Np(Ⅳ)有机相样品反萃镎的方法。
神秘的铀了解铀元素的放射性特性
神秘的铀了解铀元素的放射性特性神秘的铀：了解铀元素的放射性特性铀（Uranium）是一种常见的元素，在化学元素周期表中的原子序数为92，符号为U。
它是一种重金属，具有重要的放射性特性。
对于大多数人来说，铀似乎有着神秘而令人畏惧的形象。
本文将探讨铀元素的放射性特性，以便更全面地认识这个神秘的元素。
放射性的起源铀元素的放射性特性源于其不稳定的原子核。
铀最常见的同位素是铀-238（U-238），它的原子核由92个质子和146个中子组成。
U-238非常不稳定，因此会进行放射性衰变。
放射性衰变是指原子核由不稳定状态向稳定状态转变，通过释放辐射粒子的过程。
在U-238的衰变链中，会逐步产生一系列放射性同位素，如镭（Radium）和氡（Radon）等。
核衰变过程铀元素的核衰变过程可以大致分为三个阶段：α衰变、β衰变和γ衰变。
不同的衰变方式会释放不同类型的辐射。
α衰变在α衰变过程中，铀核的原子核会释放出一个α粒子。
α粒子由两个质子和两个中子组成，其电荷为+2。
这种粒子相对较大，因此穿透能力较低。
常见的放射性同位素如镭-226（Ra-226）和氡-222（Rn-222）都是通过α衰变产生的。
β衰变β衰变是指铀核的原子核释放出一个β粒子，其中β粒子可以分为β-粒子和β+粒子。
β-粒子为高速电子，在放射性同位素U-238衰变过程中释放，而β+粒子为正电子。
γ衰变γ衰变是指原子核在放射性衰变过程中释放出γ射线，γ射线是电磁波的一种，具有高能量和强穿透能力。
γ射线是铀衰变过程中释放的最高能量辐射。
放射性的危害与应用铀元素的放射性特性使其具有一定的危害性。
长期接触或摄入放射性物质可能导致辐射病，甚至可致癌。
因此，必须采取适当的防护措施，遵循安全操作规范进行处理。
然而，铀元素也有许多应用价值。
铀在核能方面具有重要的作用，被广泛用于核反应堆中产生能量。
此外，铀还用于制备放射性同位素，如放射性示踪和医学成像等领域。
环境影响和监测铀的放射性特性可能对环境造成潜在影响。
实验一 微量铀的测定——TBP萃取分离-偶氮胂III法
实验一微量铀的测定——TBP萃取分离－偶氮胂III法一、实验目的1、了解酸溶解法铀矿分析的基本原理。
2、初步掌握铀矿分析的有关实验技术。
二、实验原理地壳中铀的平均含量约为（3~4）×10-4%。
由于铀的分布非常稀散，因此，地壳中铀矿床中铀的含量一般在百分之几到万分之几，大多数铀矿床中铀的平均含量低于1%。
自然界存在的铀矿约有200种，其组成也非常复杂。
根据铀矿的成因和产地，可把它分成原生铀矿和次生铀矿两类，前者以UO2·U n O2·mPbO形式存在，后者则以UO2·nA2O为主。
若以铀矿的化学组成来分类，大致可归纳十余种，其中包括氧化物矿、碳酸盐矿、硅酸盐、铌钽酸盐和钛铌钽酸盐矿、磷酸盐矿。
砷酸盐矿、钒酸盐矿、硫酸盐矿、钼酸盐矿以及含铀碳物质等。
铀矿石中铀的测定一般分为三个步骤：试样分解、铀与伴生杂质分离以及铀的测定。
1、试样的分解铀矿石中含铀量的准确测定，首先需要从矿石中“定量”提取铀。
把铀矿石完全溶解是一种途径，将矿石经过适当处理，把其中的铀全部“浸取”出来也是一种可取的方法。
一般的铀矿石，经研磨、过筛（180目），大部分可被盐酸—过氧化氢或氯酸钾、磷酸—过氧化氢、王水等试剂所溶解。
对于含硅量较高的矿石，可用盐酸—氢氟酸、硝酸—氢氟酸或硫酸—氢氟酸处理后，矿石中的铀都能定量溶出。
对于一些很难分解的铀矿，则必须采用熔融方法来分解。
如对含铌酸盐和钽酸盐的铀矿，既可以用氢氧化钠或者氧化钠这一类碱性熔剂来分解，也可以用焦硫酸钾或氟化氢钾等酸性溶剂来处理。
下表列出一些常见铀矿石样品及其分解方法，可供参考。
表2-1 常见铀矿样及其分解方法本实验选用盐酸－过氧化氢分解矿石，然后经硝酸处理使铀转化成硝酸铀酰。
由于矿石中的铀通常以U3O8或UO2存在，较难被盐酸直接溶解。
为此，在用盐酸或硫酸溶解U3O8或UO2时，加入H2O2可加速溶解过程，H2O2的作用是将U（Ⅳ）氧化成U （Ⅵ），反应如下：UO2+2HCl+ H2O2=UO2Cl2+2H2O (E2.1)U3O8+6HCl+ H2O2=3 UO2Cl2+4H2O (E2.2)经硝酸处理后，氯化铀酰转变成硝酸铀酰：UO2Cl2+2HNO3=3UO2(NO3)2+2HCl↑ (E2.3)2、分离提纯由于矿石中含有大量的铀的伴生元素，诸如Si、S、P、F、Fe、Al、Ca、Mg、Cu、Th、RE等，在溶矿时，某些伴生杂质全部或部分地随铀一起溶解于分解液中，其中部分杂质会妨碍或干扰铀的分析，因此，在铀的测定前必须把这些干扰成分除去。
铀中微量 237Np的分析
ＨＮ 洗涤 后备用 ０３
不确 定度 为 ２ ， 国原 子 能 科 学 院放 射 化 学 研 ％ 中
１４ ．
Ｎ ｐ示踪 剂的提 取
收 稿 日期 ：０ ，７０ ； 修 订 日期 ：０ ｌ１ ７ ２ ０『 ．５ ０ ２ ０ ０『 作者简介： 王孝 荣 ｃ９ ２ ， ． １７ 一） 男 …西 保 穗 ＾ ， 助理 研 究 员 棱 化 工 专 业
超铀元 素镎 的长 寿命 同位 素 ”Ｎｐ是 一个 极 毒棱 素 （ Ｔ№ ＝２ １ ４ ０ ） 也 是冷却 后 的 乏燃 ４ ×１。ａ ， 料 中镎的 唯一 同位素 核燃 料后处 理对 铀产 品 中 镎 的控制 要求 十分严格 １ Ｊ 国内一直 没有 很好 ］ 。
究 所 研 制 ； Ｎｐ示 踪 剂 由 ． （ ＝ Ａ ｍ Ｔ】 ７９ ０ａａ衰变 至。 ｐ Ｔ１ ：２ ３ ） 用 “ ５ ） ”Ｎ （ ． ２ ．５ｄ ， 挤奶 ”
比以及 质谱法 的 要 求 ． 分离 程 序 对铀 的去 污 因 子 应 大于 １ ０ ； 是质 谱 仪对 ０ ×１。 二 ”Ｎｐ测 量 效 率 的 刻度 。本 文将萃 取 色 层法 与 质 谱测 量 相结 台 ， 用 ”Ｎｐ标准 溶 液 标 定 ＩＰＭＳ对 ＮＰ的测 量 效 ｃ／ 率， 以 Ｎｐ为示 踪 剂 校正 分 离 程序 的化学 产额 ， 以建 立铀 中微量 镎 的 分析 方 法 ， 对后 处 理 流 程 并
３ｍｏ ＬＨＮＯ ｌ ／ ３中。将此溶 液转 人 ＴＢ Ｐ萃淋 树脂
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去流 出液 ， ３ ｌ Ｏ３ 洗柱 子 ， 用 ～５ｍＬ２ｍｏ ＬＨＮ 淋 ／
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实验一 微量铀的测定——TBP萃取分离-偶氮胂III法
实验一微量铀的测定——TBP萃取分离－偶氮胂III法一、实验目的1、了解酸溶解法铀矿分析的基本原理。
2、初步掌握铀矿分析的有关实验技术。
二、实验原理地壳中铀的平均含量约为（3~4）×10-4%。
由于铀的分布非常稀散，因此，地壳中铀矿床中铀的含量一般在百分之几到万分之几，大多数铀矿床中铀的平均含量低于1%。
自然界存在的铀矿约有200种，其组成也非常复杂。
根据铀矿的成因和产地，可把它分成原生铀矿和次生铀矿两类，前者以UO2·U n O2·mPbO形式存在，后者则以UO2·nA2O为主。
若以铀矿的化学组成来分类，大致可归纳十余种，其中包括氧化物矿、碳酸盐矿、硅酸盐、铌钽酸盐和钛铌钽酸盐矿、磷酸盐矿。
砷酸盐矿、钒酸盐矿、硫酸盐矿、钼酸盐矿以及含铀碳物质等。
铀矿石中铀的测定一般分为三个步骤：试样分解、铀与伴生杂质分离以及铀的测定。
1、试样的分解铀矿石中含铀量的准确测定，首先需要从矿石中“定量”提取铀。
把铀矿石完全溶解是一种途径，将矿石经过适当处理，把其中的铀全部“浸取”出来也是一种可取的方法。
一般的铀矿石，经研磨、过筛（180目），大部分可被盐酸—过氧化氢或氯酸钾、磷酸—过氧化氢、王水等试剂所溶解。
对于含硅量较高的矿石，可用盐酸—氢氟酸、硝酸—氢氟酸或硫酸—氢氟酸处理后，矿石中的铀都能定量溶出。
对于一些很难分解的铀矿，则必须采用熔融方法来分解。
如对含铌酸盐和钽酸盐的铀矿，既可以用氢氧化钠或者氧化钠这一类碱性熔剂来分解，也可以用焦硫酸钾或氟化氢钾等酸性溶剂来处理。
下表列出一些常见铀矿石样品及其分解方法，可供参考。
表2-1 常见铀矿样及其分解方法本实验选用盐酸－过氧化氢分解矿石，然后经硝酸处理使铀转化成硝酸铀酰。
由于矿石中的铀通常以U3O8或UO2存在，较难被盐酸直接溶解。
为此，在用盐酸或硫酸溶解U3O8或UO2时，加入H2O2可加速溶解过程，H2O2的作用是将U（Ⅳ）氧化成U （Ⅵ），反应如下：UO2+2HCl+ H2O2=UO2Cl2+2H2O (E2.1)U3O8+6HCl+ H2O2=3 UO2Cl2+4H2O (E2.2)经硝酸处理后，氯化铀酰转变成硝酸铀酰：UO2Cl2+2HNO3=3UO2(NO3)2+2HCl↑ (E2.3)2、分离提纯由于矿石中含有大量的铀的伴生元素，诸如Si、S、P、F、Fe、Al、Ca、Mg、Cu、Th、RE等，在溶矿时，某些伴生杂质全部或部分地随铀一起溶解于分解液中，其中部分杂质会妨碍或干扰铀的分析，因此，在铀的测定前必须把这些干扰成分除去。
微量铀分析实验报告
一、实验目的1. 掌握微量铀的分析方法。
2. 熟悉固体荧光法、液体激光荧光法和分光光度法在微量铀分析中的应用。
3. 提高实验操作技能，增强实验数据处理和分析能力。
二、实验原理微量铀的分析方法主要有固体荧光法、液体激光荧光法和分光光度法。
本实验采用固体荧光法进行微量铀分析。
固体荧光法原理：在硝酸介质中，铀酰离子与硫氰酸根生成的络合物被磷酸三丁酯定量萃取后，经铀试剂反萃取，以固体荧光法测定铀。
在硝酸介质中，铀酰离子被三正辛基氧膦定量萃取分离后，以固体荧光法测定铀。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：荧光分光光度计、振荡器、移液器、容量瓶、烧杯、试管等。
2. 试剂：铀标准贮备溶液、铀标准溶液、硝酸、磷酸三丁酯、铀试剂、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 标准曲线绘制（1）取若干个50mL容量瓶，分别加入不同浓度的铀标准溶液，用蒸馏水定容至刻度。
（2）用移液器吸取1mL标准溶液至试管中，加入一定量的硝酸和磷酸三丁酯，振荡混合，静置分层。
（3）取上层有机相，用荧光分光光度计测定其荧光强度，以铀浓度对荧光强度作图，得到标准曲线。
2. 样品分析（1）取一定量的待测样品，加入硝酸和磷酸三丁酯，振荡混合，静置分层。
（2）取上层有机相，用荧光分光光度计测定其荧光强度。
（3）根据标准曲线，计算样品中铀的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制根据实验数据，绘制标准曲线，得到线性回归方程式：y = 0.012x + 0.002，相关系数R² = 0.998。
2. 样品分析（1）标准样品分析取一份标准样品，按照实验步骤进行分析，得到铀浓度为10.5μg/L，与标准值相符。
（2）实际样品分析取一份实际样品，按照实验步骤进行分析，得到铀浓度为8.2μg/L。
六、实验结论1. 本实验采用固体荧光法对微量铀进行了分析，实验结果准确可靠。
2. 标准曲线线性良好，相关系数R²较高，说明该方法适用于微量铀的测定。
3. 实际样品分析结果表明，该方法能够有效地测定样品中的微量铀。
矿石中微量铀的分析
矿石中微量铀的分析
《矿石中微量铀的分析》是一个重要的研究课题，它主要是研究矿石中微量铀的含量，以及其对环境的影响。
首先，要准确测定矿石中微量铀的含量，需要使用一种叫做“原子吸收光谱法”的测量方法。
这种方法可以检测出矿石中微量铀的含量，以及其对环境的影响。
其次，矿石中微量铀的含量可能会影响矿石的性能，因此，研究人员需要进行全面的研究，以确定矿石中微量铀的影响。
最后，研究人员还需要研究矿石中微量铀的影响，以及如何有效地控制其含量。
这样，可以有效地减少对环境的影响，保护环境，促进矿石的可持续发展。
研究矿石中微量铀的分析是一项重要的研究课题，它可以有效地控制矿石中微量铀的含量，减少对环境的影响，保护环境，促进矿石的可持续发展。
金属铀中微量磷的分光光度法测定
金属铀中微量磷的分光光度法测定一、办法要点样品用硝酸溶解，以高氯酸补充氧化，在0.25mol／L硫酸溶液中，使磷酸根与钼酸铵形成磷钼杂多酸，然后用甲基异丁酮-乙酸丁酯萃取．用二氯化锡溶液在有机相中将其还原为钼蓝、举行分光光度测定。
取样0．1000g，测定范围为0．1～1μg／10mL。
此办法的精密度优于±10％，回收率为90％～103％。
二、仪器与试剂(1)。
(2)硝酸：(1+1)水溶液。
(3)高氯酸：3％水溶液。
(4)硫酸、无水乙醇、甲基异丁酮、乙酸丁酯、磷酸二氢钾。
(5)氨水溶液：(1+1)。
(6)：称2g 氯化亚锡，溶于10mL盐酸中，用90mL水稀释，摇匀，得2‰氯化亚锡溶液。
(7)钼酸铵：配成5％水溶液。
(8)：精确称取0.4393g 磷酸二氢钾，溶于50mL水中。
移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后转入塑料瓶中。
此溶液浓度为0.2mg/mL，以此溶液稀释成10μg ／mL的磷标准溶液。
(9)实验中所用的水均为去离子水，电阻值大于1×106Ω，实验中所用的试剂均贮于塑料瓶中。
三、标准曲线的绘制分离取含磷为0.0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、3.0、5.0、7.0、10μg 的标准溶液于60mL分液漏斗中(漏斗中预先加入20mL水)，加入1mol ／L硫酸10mL，摇匀，加入4mL钼酸铵，放置10min后精确加入5mL甲基异丁酮及5mL乙酸丁酯，振荡2min静置分层后弃去水相，肋5mL 2mol／L硫酸溶液。
振荡15s，洗涤有机相，静置分层后弃去水相。
于有机相中加入氯化亚锡3mL，振荡15s，静置分层弃去水相。
精确加入无水乙醇1mL，转动分液漏斗使其中的水珠凝结下沉，将水珠弃去。
有机相放入2cm比色皿中，在波长610nm处测定吸光度．绘制标准曲线。
四、分析步骤称取试样0.1000g于50mL烧杯中，加入硝酸(1+1)10mL，盖上表面皿，放在砂浴上加热使其彻低溶解。
《 环境样品中微量铀的分析方法 》
八一二厂、核工业部国营八一四厂、广东省环境辐射研究监测中心、 贵州省辐射环境监理站、中国辐射防护研究院、广西壮族自治区辐射 环境监督管理站等单位征求书面意见，还开展了国外资料的调研，已 收集到的资料有日本化学分析中心（JCAC）、美国环境监测实验室（EML） 两个国际著名实验室的分析方法。从反馈结果看，各单位主要使用的 也是激光荧光法和分光光度法。
对于环境介质中铀的监测，已形成的国家标准包括对水、生物样
品灰、土壤和空气的标准监测方法，由于标准颁布实施多年，目前方 法已不适应现实要求。主要有：
1、固体荧光法不但操作步骤熔珠烧制过程中，烧制温度、烧制时 间、熔珠退火、冷却的时间和速度等条件，对监测结果的精度均可能 造成影响，存在对操作人员素质及环境条件等要求较高等不足，同时 随着荧光法的广泛应用和分析技术的改进，固体荧光法灵敏度较高的 优势不复存在，而且调研情况表明，测定用关键仪器设备光电荧光光 度计已无生产厂家。
分光光度法由于使用通用设备，其应用相当广泛，使用分光光度 法测定生物样品灰铀依然必要，对有关单位实际应用和需求调研情况 表明，由于在自然界中铀和钍伴生，且钍也是常规监测指标，一些单 位希望能给出实现铀、钍联合测定的方法。
1634.1
222
空气中微量铀的分析方法 萃取荧光法
TBP GB/T 11220.1-1989 土壤中铀的测定 CL-5209 萃淋树脂分离 2-（5-溴-2-吡 啶偶氮）-5-二乙氨基苯酚分光光度法(1634.3)、
GB/T 11220.2-1989 土壤中铀的测定 三烷基氧膦萃取-固体荧光法（1634.4）
252Cf、238Pu与237Np三种核素的生产供应
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同位素稀释质谱法分析铀样品中微量钍
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HJ 840-2017 环境样品中微量铀的分析方法
1.0×10 g/g 灰（生物样品灰量为 0.05 g 时）和 1.0×10 ～1.0×10
-5 -7
-4
g/g（土壤样品量为
0.10 g 时） 。 3.1 方法原理 向液态样品中加入的铀荧光增强剂与样品中铀酰离子形成稳定的络合物，在紫外脉冲 光源的照射下能被激发产生荧光，并且铀含量在一定范围内时，荧光强度与铀含量成正比， 通过测量荧光强度，计算获得铀含量。 3.2 试剂
（发布稿）
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2017-7-7发布
2017-8-1实施
环
境
保
护
部Hale Waihona Puke 发布目 次前言........................................................................................................................................................ II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 附 录 A 附 录 B 附 录 C 适用范围........................................................................................................................ 1 规范性引用文件............................................................................................................ 1 激光荧光法.................................................................................................................... 1 N-235 萃取——分光光度法.........................................................................................8 磷酸三丁酯萃取或三正辛基氧膦萃取——固体荧光法......................................... 11 磷酸三丁酯萃取——分光光度法............................................................................. 15 磷酸三丁酯萃取——固体荧光法............................................................................. 17 TBP 萃取——固体荧光法.......................................................................................... 20 CL-5209 萃淋树脂分离——2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚分光光度法.....23 （规范性附录）关于实施标准的补充说明............................................................. 27 （规范性附录）使用用 N-235 萃取—分光光度法测定钍的方法......................... 28 （规范性附录）正确使用标准的说明..................................................................... 29
铀的仪器分析方法
环境中微量铀的仪器分析方法一、铀元素简介及选题理由铀，元素系数92，元素符号为U，是自然界中能够找到的最重元素，在自然状态下主要存在3种同位素，分别为铀-234，铀-235，铀-238均具有放射性和非常长的半衰期。
另外由于人类的使用需要，还存在12种人工同位素，铀226——铀-240。
铀是致密而有延展性的银白色放射性重金属。
在接近绝对零度时具超导特性。
铀的化学性质十分活泼，能和几乎所有的非金属作用且能与多种金属形成合金，在空气中易发生氧化，形成发暗的氧化膜。
此外，铀还可以与酸发生反应。
铀在最初被发现时被用作玻璃及陶瓷釉料添加剂，在1938年发现核裂变现象后成为主要的核原料。
纯度为3%的铀-235被用作核电站原料。
铀元素的储量较大，随着铀提炼技术的提高，几十年来铀的使用量大增，且随着世界范围的能源危机，核能作为一种较为高效的能源，势必会得到更大规模的使用。
然而作为一种具有极长半衰期的放射性重金属，铀在环境中对其他生物的影响很大，因此使用分析仪器对环境中的铀浓度进行测量分析也就很有必要了。
所以这次作业选择铀作为研究对象，了解现有的铀的仪器方法。
二、铀的分析方法一、紫外脉冲荧光法1、选用方法的理由：激光微量铀分析仪的出现，比较完善地解决了多种样品中微量铀的分析问题，在很多领域得到了广泛应用，并且制定成核工业行业标准。
然而近20年的应用证明，该类仪器的最大缺点是由于激光管在高压状态工作，故障发生率较高。
此外，激光管的使用寿命较短，一般情况下，寿命仅一年左右。
这两大缺点，给分析工作带来很大不便。
随着新一代荧光光源的应用，该类仪器的稳定性和光源的使用寿命大大改善，其检出下限不大于0．03 ng／mL (以标准偏差的3倍定义时)；测量精密度不大于10％；量程范围为20 ng／mL，线性关系好，相关系数不小于0．999。
紫外脉冲荧光法是目前分析微量铀的最有效的方法，与其他铀分析技术相比具有以下三个明显优点：（1）灵敏度高。
加速器质谱测定土壤中~(237)Np的方法研究
加速器质谱测定土壤中~(237)Np的方法研究随着人们对于环境关注度的逐渐升高,对于放射性污染关注度也变得越来越高,尤其是半衰期极长的超铀元素,对环境的影响意义深远。
论文研究的超铀元素237Np,其半衰期为2.14×106年,主要来源于上世纪的大气核实验和核工业所排放的废液中。
目前237Np在环境中的含量较低,从测量以及辐射安全的角度考虑,需要更加灵敏的分析技术。
论文研究目标为尚未被污染的广西地区土壤中的237Np,主要为北部湾地区、河池地区、贺州地区和梧州地区的土壤样品。
论文使用TEVA树脂进行阴离子交换分离纯化样品,然后采用超高灵敏度的加速器质谱仪来测量237Np的含量。
基于标准液样品和242Pu载体,建立了 237Np 分离纯化的实验方法和测定方法。
研究结果显示:在广西地区土壤中237Np的比活度的范围在0-1.971 mBq/kg 之间,大部分样品的比活度在0.521 mBq/kg左右,远低于被污染地区土壤中
237Np的比活度;通过测量中相关数据,得到加速器质谱237Np检测限大约为3 fg;通过对广西北部湾样品中237Np与137Cs和239+240Pu比活度的分布进行分析,发现他们之间存在着一定的相关性。
本工作为未被污染地区土壤样品中237Np
的测定提供了一套有效的测定方法和基本的实验参考数据。
3814.试分析“铀235”、“铀238”的差别
3814.试分析“铀235”、“铀238”的差别3814.试分析“铀235”、“铀238”的差别2017.2.14“铀235”、“铀238”都是“铀”同位素，表面看只有3个中子的差别，一个是核燃料，一个是核废料。
所以，搞清楚它们的差别是我研究元素内部结构的动力之一。
3个中子的差别可以发生在表层，可以发生在内里，两种可能都有，还有表层、内里都不相同的第三种可能，因为“铀”同位素是“钕核”同位素，元素周期表上的“钕”同位素就有7种之多！考虑到现阶段的核燃料主要来自核材料的表层中子轰击核裂变，我更倾向于二者的差别发生在表层结构的不同。
3个中子的差别就是3“氘”对3“氚”的差别，最大的表层差别就是内核相同、表层结构不同。
返回《3804.试分析87-92号化学元素的内部结构》，我是这样分析的：“铀”元素是门捷列夫化学元素周期表上的第92号化学元素，有原子量234、235、238，三种同位素，“铀238”是主体同位素。
“铀”是“钕核”元素，拥有5层次核外电子，第5层次有32个核外电子，比“钕”同位素多出一个核外电子层次、32个核外电子，84-96个原子量（与“钕”同位素之间最小对最大、最大对最小原子量之间的差），平均多出约90个原子量，只有6个“氘”原子、26个“氚”原子组合符合条件。
“铀234”原子的内部结构是6个“氘”原子、26个“氚”原子与1个“钕144”原子的组合；“铀235”原子的内部结构是6个“氘”原子、26个“氚”原子与1个“钕145”原子的组合；“铀238”原子的内部结构是6个“氘”原子、26个“氚”原子与1个“钕148”原子的组合。
3个“铀”同位素各自拥有不同的“钕”同位素内核，表层结构完全相同（也许有“同核”不同表层结构的排列组合，这里略去）。
现在试分析内核相同、表层不同的几种可能。
设：“铀235”原子的内部结构是6个“氘”原子、26个“氚”原子与1个“钕145”原子的组合；“铀238”原子的内部结构就是3个“氘”原子、29个“氚”原子与1个“钕145”原子的组合，可以成立。
TEVA-UTEVA萃取色层分离后处理铀产品中镎的方法研究
TEVA-UTEVA萃取色层分离后处理铀产品中镎的方法研究苏玉兰;金花;应浙聪;赵胜洋;徐琛【摘要】An efficient and quantitative extraction chromatographic method using commercially available TEVA resin and UTEVA resin was developed for the separation of neptunium from reprocessed uranium .Before the sample was loaded onto TEVA column ,neptunium was adjusted to Np (Ⅳ ) ,and then the eluent of 2 mol/L HNO3-0.2 mol/L H2 C2 O4 was loaded to elute the neptunium ,the uranium in eluent after diluting was retained on UTEVA resin ,while Np(Ⅳ) was stripped fro m the resin .The average recovery of neptunium of the w hole separation procedure is about 94% and the decontamination coefficient of uranium is more than 104 .%本文建立了有效、定量分离后处理铀产品中镎的方法。
该方法采用 TEVA-UTEVA萃取色层分离后处理铀产品中的微量镎，先将镎调至四价后过 TEVA 萃取色层柱，再用2 mol/L HNO3-0.2 mol/L H2C2O4解吸吸附在TEVA树脂上的镎，最后将镎解吸液稀释后过 UTEVA萃取色层柱进一步分离。
我国食品中的237Np含量水平
我国食品中的237Np含量水平
韩寿岭
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】1993(000)005
【摘要】采用化学分离、电沉积制源和α谱测量联合分析方法对我国主要食品中＾２３７Ｎｐ放射性含量进行了分析调查。
调查结果表明，我国主要食品中＾２３７Ｎｐ含量水平为１０＾－４—１０＾－３Ｂｑ·ｋｇ＾－１。
【总页数】1页(P464)
【作者】韩寿岭
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】X836
【相关文献】
1.《食品中胆固醇的测定高效液相色谱法》等五项国家标准通过审定——我国食品中胆固醇等含量检测将有据可依 [J], 洲洲
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3.研究发现婴儿食品中的阻燃剂含量水平较低 [J],
4.不同种类食品中镉含量水平及污染评价 [J], 李少旦;刘韧;李华茜;覃芸;罗正华
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第24卷第1期核 化 学 与 放 射 化 学V ol.24N o.1 2002年2月Journal of Nuclear and RadiochemistryFeb.2002 收稿日期:2001207205; 修订日期:2001210217 作者简介:王孝荣(1972-),男,山西保德人,助理研究员,核化工专业。
文章编号:025329950(2002)0120016205铀中微量237Np 的分析王孝荣,林灿生,刘峻岭,朱国辉,王效英,李金英中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413摘要:建立了准确测定常量铀中微量镎的方法。
方法包括萃取色层法分离和质谱法测量。
对影响测定准确度的关键问题进行了讨论。
结果表明,全程Np 的回收率>80%,对U 的去污因子DF >1×106。
用该法成功地测定了后处理流程台架温实验水相铀产品中237Np 的含量。
关键词:镎;萃取色层;质谱;铀产品;分析中图分类号:O6141352 文献标识码:A 超铀元素镎的长寿命同位素237Np 是一个极毒核素(T 1/2=2.144×106a ),也是冷却后的乏燃料中镎的唯一同位素。
核燃料后处理对铀产品中镎的控制要求十分严格[1～4]。
国内一直没有很好地解决铀产品中微量镎的准确测定问题。
对于微量镎用放射性活度法测量灵敏度不够[5]。
选用灵敏度较高的质谱法(ICP/MS )进行定量测量,能满足实际要求,但存在两个技术难点:一是常量的238U 对微量的237Np 干扰很大,根据样品中铀镎比以及质谱法的要求,分离程序对铀的去污因子应大于1×106;二是质谱仪对237Np 测量效率的刻度。
本文将萃取色层法与质谱测量相结合,用237Np 标准溶液标定ICP/MS 对237Np 的测量效率,以239Np 为示踪剂校正分离程序的化学产额,以建立铀中微量镎的分析方法,并对后处理流程台架温实验的样品进行分析。
1 实验部分111 主要试剂7402季铵盐萃淋树脂及T BP 萃淋树脂(w =60%),核工业北京化工冶金研究院生产;237Np 放射性标准溶液(G BW04328),(1702±35)Bq/g ,不确定度为2%,中国原子能科学院放射化学研究所研制[6];239Np 示踪剂由243Am (T 1/2=7950a )α衰变至239Np (T 1/2=2.35d ),用“挤奶”法即时提取。
实验中所用其它化学试剂均为分析纯。
112 设备和仪器PQ2+型电感耦合等离子体质谱仪(ICP/MS ),英国VG 公司产品。
FH463A 型单道γ能谱仪,北京核仪器厂产品。
113 萃淋树脂柱树脂预处理:取适量0116～0120mm 7402季铵盐萃淋树脂及T BP 萃淋树脂,分别用10倍树脂体积的3m ol/L H NO 3洗涤,继而用去离子水洗至中性,T BP 萃淋树脂再用10倍树脂体积的015m ol/L Na 2C O 3洗涤,继而用去离子水洗至中性,备用。
T BP 萃淋树脂柱的内径为10mm ,7402季铵盐萃淋树脂柱的内径为3mm ,树脂用湿法装柱,树脂床高均为13cm 。
T BP 萃淋树脂柱使用前用30m L 1m ol/L H NO 321m ol/L NaNO 3洗涤后备用。
7402季铵盐树脂柱使用前用15m L 2m ol/L H NO 3洗涤后备用。
114 239Np 示踪剂的提取将243Am 溶液移至烧杯中,蒸发至近干,用浓硝酸溶解,再蒸发至近干,重复3次,然后溶解于3m ol/L H NO3中。
将此溶液转入T BP萃淋树脂柱,用3m ol/L H NO3淋洗烧杯及树脂柱,合并流出液及洗涤液(含243Am),供下次提取239Np时用。
用011m ol/L H NO3解吸239Np,收集备用。
115 分离程序(1)取水相样品015m L(约含30mg U),加入适量239Np示踪剂,加入2m ol/L H NO322m ol/L NaNO3溶液约015m L;滴加011m ol/L K MnO4溶液,搅拌至不褪色,保持3～5min;加入少许NaNO2固体,搅拌,使K MnO4褪色,再加过量约10 mg,继续搅拌,放置3～5min,这时水相介质为1 m ol/L H NO321m ol/L NaNO3。
(2)用1m ol/L H NO321m ol/L NaNO3平衡T BP 萃淋树脂柱,然后将料液加到柱上端(流速为012～013m L/min),前110m L流出液弃去,收集其后流出液。
(3)用5m L1m ol/L H NO321m ol/L NaNO3淋洗柱子,与上述流出液合并。
(4)往合并后的溶液中加入10m ol/L H NO3,使酸浓度为2～3m ol/L。
搅拌后加入1m ol/L氨基磺酸亚铁011m L,搅拌,放置10min。
(5)将调好价态的溶液转入7402季铵盐树脂柱以吸附Np(Ⅳ)(流速为012～013m L/min),弃去流出液,用3～5m L2m ol/L H NO3淋洗柱子,弃去流出液。
(6)用0.1mm ol/L E DT A20.01m ol/L H NO3解吸Np(Ⅳ),收集解吸液5～6m L于10m L容量瓶中,加入1m L Th内标溶液(100ng/m L),调节酸度至015m ol/L H NO3,稀释到刻度,摇匀,取110m L 于单道γ谱仪上测量239Np的活度,余下溶液供ICP/MS测量用。
2 结果和讨论211 237Np测量效率的刻度以国家一级标准物质237Np放射性活度标准溶液为标准,以232Th为内标,在ICP/MS上测量一系列已知浓度的样品,确定ICP/MS的Np,Th计数的比值(R),按下式计算237Np的测量效率(η/ ng-1):η=R(Np/Th)m(Np)。
用ICP/MS法测得的237Np的测量效率列入表1。
由表1可见,237Np测量效率为η=(8.00±0.18)×10-3ng-1,精度好于4%。
表1 237Np测量效率T able1 Measuring efficiency of237Npm(Np)add/ng R(Np/Th)sam R(Np/Th)mesη(237Np)/ng-1相对偏差/%431901439013658131×10-3 3.9 61.10.6110.4928.05×10-30.657.20.5720.4598.02×10-30.358.70.5870.4687.97×10-3-0.4 55.20.5520.4317.80×10-3-2.5 62.30.6230.4907.86×10-3-1.8212 TBP萃淋树脂分离镎和铀由于T BP萃淋树脂只吸附四、六价元素,因此先用高锰酸钾把样品中的镎氧化到六价,再用亚硝酸钠把镎还原到五价。
通过氧化还原反应,使237Np和239Np同位素交换完全,然后上T BP柱,这时铀为六价,钚为四价,都留在柱上,五价镎不被吸附,从柱中流出。
弃去第一毫升穿透液,收集接下来的5m L并在γ谱仪上测量239Np。
由实验结果可知,在收集的第一毫升至第五毫升穿透液中,镎的穿透率分别为:0%,210%,8010%, 1410%,310%。
239Np总穿透率为9914%。
证明第一步调价是成功的。
213 7402季铵盐萃淋树脂柱提纯镎21311 镎在7402萃淋树脂柱上的吸附 用氨基磺酸亚铁把镎还原到四价,以239Np作示踪剂,将样品溶液转入7402柱,收集12m L穿透液和洗涤液,在γ谱仪上测得结果为γ谱仪本底值。
说明调价后的镎全部吸附在7402季铵盐萃淋树脂柱上。
21312 镎在7402萃淋树脂柱上的解吸 用011 m ol/L H NO3可以定量解吸7402柱上常量镎。
而在本实验中,对微量镎,只能解吸60%,而且拖尾71第1期 王孝荣等:铀中微量237Np的分析严重。
因此实验选用强配合剂011mm ol/L E DT A 20.01m ol/L H NO 3作为解吸液。
在流速较慢的情况下,用5m L 解吸液解吸的镎量超过95%。
强配合剂的加入对后续质谱法测量的影响列入表2。
从表2可见,E DT A 对测量略有影响,但不明显。
故此实验可以用含少量E DT A 的237Np 标准样品测量ICP/MS 的效率。
214 分离程序对铀的去污和镎的回收率21411 对铀的去污 在含铀约30mg 的溶液中,加入一定量的237Np 和239Np ,经上述分离流程分离后用ICP/MS 法测量。
测量结果示于图1。
从图1看出,图中的铀峰包括自然本底,其总量约为18ng ,这不影响纳克级镎的测量。
实验测得分离程序对铀的去污因子约为116×106。
表2 E DT A 对测量的影响T able 2 In fluences of E DT A to Np measurement by ICP/MSR (Np/Th )samc (E DT A )add /(m ol ・L -1)R (Np/Th )mesη(237Np )/%1104—0188485.01104—01861821811045×10-50.82979.71.045×10-50.82078.81.041×10-40.83980.71.041×10-40.83079.80.439—01365831101611—014928015015725×10-5014598012015871×10-4014687917015521×10-4014317811016232×10-4014907817 注(N ote ):以232Th归一图1 镎铀分离后的质谱图Fig.1 Mass spectrum of neptunium separated from uranium by ICP 2MS21412 镎的回收率 用239Np 作示踪剂,用单道γ谱仪测量分离提纯后的239Np ,回收率>80%。
用237Np 标准溶液,在ICP/MS 上测量分离提纯的237Np ,回收率>80%。
取一定量237Np 标准溶液,加入已知量239Np ,经过分离流程后在ICP/MS 上测量,观察同位素交换结果,结果列入表3。
从表3看出,在分离过程中同位素交换是完全的,用239Np 作示踪剂校正回收率是可靠的。
但考虑到镎的价态行为复杂,有时碰到存放时间长而酸度又低的样品,由于影响因素较复杂,可能给调节镎的价态带来困难,这时用示踪剂239Np 校正效率时要考虑同位素交换是否完全。