Highly-sensitive uranium isotopic analysis for nuclear safeguards
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza izotopů uranu je zásadní pro jadernou bezpečnost a sledování separátních materiálů. Vysoce citlivé měření izotopových poměrů 234U, 235U, 236U vůči 238U umožňuje ověřit původ vzorků a zabránit nelegálnímu využití. Moderní techniky MC-ICP-MS přinášejí potřebnou přesnost i při velmi malém množství analytu (pár ng).
Cílem studie bylo ověřit výkon přístroje Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS vybaveného Jet Interface pro měření izotopových poměrů uranu z 2ng vzorků. Studii doplňuje srovnání s mezinárodními cílovými hodnotami nejistot a referenčními materiály (NBS U-030, U-010).
Vzorky o koncentraci 2,3ng/g U ve 3% HNO3 byly střídavě měřeny společně s referencí U-030. Ionizace probíhala v ICP s kondenzačním odpařovačem (CETAC Aridus II) a samonasávacím nebulizátorem ESI μFlow PFA-100. Přístroj je vybaven sekcí víceměřících detektorů: plnohodnotnými Faradayovými cupy pro 238U, 235U a polem CDD+SEM ionových počítadel s RPQ filtry pro 234U a 236U.
Opakovatelné měření referenčního materiálu U-010 (n=10) prokázalo následující výsledky:
Vysoce citlivé měření z velmi malého objemu umožňuje:
Očekává se další zlepšení citlivosti a stability pomocí nových rozhraní a detektorů. Integrace automatizovaného odběru vzorků a softwarové korekce driftu zvýší efektivitu rutinních analýz. Potenciál mají i kombinace s chromatografickými separacemi pro komplexní matrice.
Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS s Jet Interface nabízí unikátní kombinaci vysoké citlivosti a přesnosti pro izotopovou analýzu uranu z ng vzorků. Splňuje mezinárodní požadavky na nejistoty a je vhodný pro jaderné dohledové a průmyslové aplikace.
ICP/MS
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza izotopů uranu je zásadní pro jadernou bezpečnost a sledování separátních materiálů. Vysoce citlivé měření izotopových poměrů 234U, 235U, 236U vůči 238U umožňuje ověřit původ vzorků a zabránit nelegálnímu využití. Moderní techniky MC-ICP-MS přinášejí potřebnou přesnost i při velmi malém množství analytu (pár ng).
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit výkon přístroje Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS vybaveného Jet Interface pro měření izotopových poměrů uranu z 2ng vzorků. Studii doplňuje srovnání s mezinárodními cílovými hodnotami nejistot a referenčními materiály (NBS U-030, U-010).
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky o koncentraci 2,3ng/g U ve 3% HNO3 byly střídavě měřeny společně s referencí U-030. Ionizace probíhala v ICP s kondenzačním odpařovačem (CETAC Aridus II) a samonasávacím nebulizátorem ESI μFlow PFA-100. Přístroj je vybaven sekcí víceměřících detektorů: plnohodnotnými Faradayovými cupy pro 238U, 235U a polem CDD+SEM ionových počítadel s RPQ filtry pro 234U a 236U.
Hlavní výsledky a diskuse
Opakovatelné měření referenčního materiálu U-010 (n=10) prokázalo následující výsledky:
- 234U/238U: průměr 5,43×10⁻⁵, 1 RSD = 0,08 %
- 235U/238U: průměr 1,014×10⁻², 1 RSD = 0,012 %
- 236U/238U: průměr 6,91×10⁻⁵, 1 RSD = 0,08 %
Přínosy a praktické využití metody
Vysoce citlivé měření z velmi malého objemu umožňuje:
- Minimální odběr vzorku při zachování vysoké přesnosti
- Rychlou a spolehlivou kontrolu jaderných materiálů
- Využití v QA/QC laboratořích, státních agenturách i v průmyslové analýze
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zlepšení citlivosti a stability pomocí nových rozhraní a detektorů. Integrace automatizovaného odběru vzorků a softwarové korekce driftu zvýší efektivitu rutinních analýz. Potenciál mají i kombinace s chromatografickými separacemi pro komplexní matrice.
Závěr
Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS s Jet Interface nabízí unikátní kombinaci vysoké citlivosti a přesnosti pro izotopovou analýzu uranu z ng vzorků. Splňuje mezinárodní požadavky na nejistoty a je vhodný pro jaderné dohledové a průmyslové aplikace.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS
- Jet Interface se vzorkovacím a skimmerovým kuželem
- ESI μFlow PFA-100 nebulizátor
- CETAC Aridus II desolvující systém
- CETAC ASX-112 FR autosampler
Reference
- IAEA. 2010. International Target Values 2010 for Measurement Uncertainties in Safeguarding Nuclear Materials. STR-368. International Atomic Energy Agency.
- Richter, S.; Goldberg, S.A. 2003. Uranium isotope ratio measurements by MC-ICP-MS. International Journal of Mass Spectrometry 229, 181–197.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Uranium isotopic analysis for the nuclear industry
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION BRIEF 30238 Uranium isotopic analysis for the nuclear industry Authors Introduction Nicholas S. Lloyd, Claudia Bouman and Johannes B. Schwieters, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany This application note describes the analytical performance of the Thermo Scientific™ Neptune XT™ Multicollector…
Klíčová slova
neptune, neptuneicp, icpuranium, uraniumcertified, certifiedreference, referencefaraday, faradaytriton, tritonmulticollector, multicollectortims, timsisotope, isotopecounting, countingnuclear, nuclearmean, meandeviation, deviationisotopes
Uranium Isotopic Analysis for the Nuclear Industry Using the Thermo Scientific NEPTUNE Plus MC-ICP-MS
2014|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Nicholas S. Lloyd, Claudia Bouman and Johannes B. Schwieters, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany Ap plica t ion Note 3 0 23 8 Uranium Isotopic Analysis for the Nuclear Industry Using the Thermo Scientific NEPTUNE Plus MC-ICP-MS Key Words Instrumentation…
Klíčová slova
neptune, neptuneuranium, uraniumplus, plusicp, icpcertified, certifiedmethodology, methodologyisotope, isotopethermo, thermotriton, tritontest, testisotopic, isotopicdynode, dynodereference, referencescientific, scientificcounting
Increasing accuracy and precision of uranium isotope ratios by Thermal Ionization Mass Spectrometry using 1013 Ω amplifier technology
2023|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002071 TIMS Increasing accuracy and precision of uranium isotope ratios by Thermal Ionization Mass Spectrometry using 1013 Ω amplifier technology Author Goal Hauke Vollstaedt1, Stephan Richter2, To show improved precision of uranium isotope analysis by total evaporation…
Klíčová slova
uranium, uraniumisotope, isotopeisotopes, isotopesprecision, precisionratios, ratiospredefined, predefinedintensity, intensityschwieters, schwietersminor, minorevaporation, evaporationsizes, sizessmall, smalllloyd, lloydjohannes, johannesaccuracy
High Sensitivity, Fast Scanning, Sector Field ICP-MS – Improving Sensitivity for Laser Ablation with the Jet Interface
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
High Sensitivity, Fast Scanning, Sector Field ICP-MS – Improving Sensitivity for Laser Ablation with the Jet Interface Torsten Lindemann, Joachim Hinrichs, Grant Craig and Johannes Schwieters Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH, Hanna-Kunath-Str. 11, 28199 Bremen, Germany The ablated reference materials…
Klíčová slova
icp, icpjet, jetinterface, interfacelaser, laserablation, ablationneptune, neptunesector, sectorelement, elementdesolvating, desolvatingicap, icap𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛, 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑜𝑜𝑜𝑜, 𝑜𝑜𝑜𝑜omega, omegaapex, apexfield