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MS: Massenspektrometrie
MS 3: Laser-Massenspektrometrie
MS 3.3: Talk
Tuesday, March 14, 2006, 14:30–14:45, H1
Hochselektive Isotopenanalyse von Uran 236 mittels HR-RIMS — •Sebastian Raeder1, Philipp Schumann1, Klaus Wendt1, Bruce Bushaw2 und Sergei Boulyga3 — 1WA LARISSA, Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, D-55099 Mainz — 2Chemical Sciences Division, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA 99352, USA — 3Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie, Johannes Gutenberg-Universität D-55099 Mainz
Das langlebige Spurenisotop 236U entsteht durch Neutroneneinfang aus 235U, ist aber in natürlichen Uranvorkommen nur in Konzentrationen von < 10−10 anzutreffen. Ein erhöhtes Vorkommen dieses Isotops weist auf eine Neutronenexposition und damit eine anthropogene Herkunft des uranhaltigen Materials hin. Über die Bestimmung des Isotopenverhältnisses 236U/238U lassen sich Fragestellungen zu Migration und Speziation von Kernbrennstoff in der Umwelt beantworten. Die hochauflösende Resonanzionisations-Massenspektrometrie (HR-RIMS) stellt ein spezialisiertes Verfahren zur empfindlichen Isotopenanalyse bei geringsten Verhältnissen dar, wobei die notwendige Isobarenunterdrückung und Isotopenselektivität erreicht wird. Das speziell zum 236U-Nachweis an der Universität Mainz entwickelte System kombiniert die resonante, isotopenselektive optische Anregung und Ionisation der Probenatome mittels schmalbandiger kontinuierlicher Laser mit der Massentrennung in einem Quadrupolmassenspektrometer. Erste analytische Messungen an synthetischen Proben haben die Anwendbarkeit des Verfahrens gezeigt. Dabei wurde eine optische Selektivität von < 108 und eine Effizienz von < 10−7 demonstriert.