Détermination rapide de l'abondance isotopique de l'uranium à partir de lingettes de coton: extraction directe via un lecteur de surface plane et couplage à une source d'ionisation microplasma
Université Clemson, Oakridge National Laboratory
Abstract
La collecte de particules solides et de liquides sur les surfaces par l'utilisation de lingettes en tissu est assez omniprésente. Dans de telles méthodes, il existe une préoccupation continue concernant la capacité à localiser et à échantillonner quantitativement l'espèce d'analyte à partir du matériau. Dans cet effort, nous démontrons le couplage initial d'un lecteur de plaque Advion Plate Express à une source d'ionisation microplasma à décharge luminescente à pression atmosphérique (LS-APGD) d'échantillonnage liquide avec un spectromètre de masse Orbitrap pour effectuer des analyses isotopiques d'uranium des résidus de solution sur des tampons de coton. Le Plate Express utilise une tête de sonde d'échantillonnage pour s'engager et se sceller contre la surface de balayage. Subséquentiellement, les résidus d'analyte sont désorbés et transportés dans un HNO à 2%3 flux d'électrolyte vers la source d'ionisation. Des récupérations quantitatives ont été observées après une seule étape d'extraction de 30 s, la masse absolue échantillonnée par extraction étant d'environ 100 ng. Alors que la variabilité intra-échantillon des réponses analytiques pour l'échantillonnage en triple du même balayage donne un rendement de ∼30% RSD, ce manque de précision est compensé par la capacité à déterminer les rapports isotopiques pour les échantillons d'uranium enrichi avec une précision supérieure à 10% RSD. Précision inter-échantillons groupée (n = 9) s'est avéré être <5% RSD dans les diverses compositions d'échantillons. Finalement, 235U/238Les déterminations d'U (allant de 0.053 à 1.806) étaient exactes avec des erreurs <10%, absolues. le 234U- et 236Les rapports U inclusifs ont été déterminés avec une précision similaire dans des échantillons enrichis. Bien que la force motrice de l'effort se trouve dans le domaine des efforts de non-prolifération nucléaire, l'utilisation omniprésente de lingettes en tissu dans de nombreux domaines d'application pourrait bénéficier de cette approche pratique, y compris l'utilisation de systèmes de spectromètres de masse polyvalents et de format réduit.