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Análisis isotópico de uranio directo de superficies de deslizamiento por microextracción-ICP-MS

 

Benjamin T. Manard *, Kayron T. Rogers, Brian W. Ticknor, Shalina C. Metzger, N. Alex Zirakparvar, Benjamin D. Roach, Debra A. Bostick y Cole R. Hexel

Resumen

La capacidad de medir directamente las proporciones de isótopos de uranio en muestras ambientales se ha logrado mediante un proceso de microextracción basado en soluciones y representa un avance significativo hacia el desarrollo de un método rápido para analizar muestras internacionales de salvaguardia nuclear. Aquí, una sonda de microextracción se baja y se sella en la superficie de la muestra, y los analitos dentro del sitio de muestreo (8 mm2) se disuelven y extraen en un disolvente que fluye de ácido nítrico al 2% (HNO3). Las especies movilizadas se dirigen posteriormente a un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) para una determinación exacta y precisa de la proporción de isótopos. Este trabajo destaca la novedad del mecanismo de muestreo, particularmente con el acoplamiento directo de la sonda de microextracción al ICP-MS y la medición de las proporciones de isótopos de uranio. Se determinó que el límite de detección del método preliminar para el método de microextracción-ICP-MS, utilizando una MS basada en cuadrupolo, era de ~ 50 pg de 238U. Además, se lograron mediciones precisas y exactas de la relación de isótopos en materiales de referencia de uranio para las relaciones mayor (235U / 238U) y menor (234U / 238U y 236U / 238U). Si bien el presente trabajo se centra en la medición directa de sistemas isotópicos de uranio en superficies de deslizamiento para aplicaciones de verificación y salvaguardias nucleares, los beneficios se extenderían a muchas aplicaciones en las que se busca el muestreo directo de sólidos para el análisis elemental e isotópico.

Advion Interchim Científico® Plate Express (Advion Interchim Científico®, Ithaca, NY) se utilizó para extraer uranio de las superficies de los golpes.