München 1997 – wissenschaftliches Programm

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ST: Strahlenphysik und Strahlenschutz

ST II: HV II

ST II.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 14:00–14:30, HS 129

Bestimmung von Plutonium in Umweltproben mit Resonanzionisationsmassenspektroskopie (RIMS) — •N. Erdmann¹, H.–U. Hasse², G. Huber², J.V. Kratz¹, M. Nunnemann², G. Passler², N. Trautmann¹ und A. Waldek¹ — ¹Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg–Universität, 55099 Mainz — ²Institut für Physik, Johannes Gutenberg–Universität, 55099 Mainz

Die Resonanzionisationsmassenspektroskopie eignet sich zur isotopenselektiven Analyse von geringsten Mengen des radiotoxischen Elements Plutonium in Umweltproben. Dazu wird das Plutonium - nach Zugabe eines Tracerisotops - zunächst chemisch isoliert, danach auf einer Tantalunterlage elektrolytisch abgeschieden und mit einer dünnen Titanschicht überzogen. Durch Beheizen eines solchen Filaments im Vakuum wird ein Plutonium-Atomstrahl erzeugt. Die Atome werden von drei gepulsten Farbstofflaserstrahlen, die von zwei Kupferdampflasern gepumpt werden, resonant ionisiert. Die so erzeugten Ionen werden in einem Flugzeitmassenspektrometer mit einem Kanalplattendetektor registriert. Die Nachweisgrenze des Verfahrens liegt bei 10⁶ - 10⁷ Atomen des schwächsten noch nachzuweisenden Isotops. Mit dieser Technik wurden verschiedenartige Umweltproben im Hinblick auf den Absolutgehalt an Plutonium sowie dessen Isotopenzusammensetzung untersucht: Bodenproben aus der Gegend um Tschernobyl, IAEA-zertifiziertes Sediment vom Mururoa Atoll und Urinproben. Gefördert durch das BMBF und das Zentrum für Umweltforschung der Universität Mainz.