Hamburg 2009 – scientific programme

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MS: Fachverband Massenspektrometrie

MS 6: Laser-Resonanzionsation und REMPI

MS 6.2: Talk

Tuesday, March 3, 2009, 16:15–16:30, VMP 8 R05

Resonanzionisations-Massenspektrometrie zur Ultraspurenbestimmung von Neptunium — •Nils Stöbener¹, Tina Gottwald², Sebastian Raeder², Razvan Buda¹, Gerd Passler², Tobias Reich¹, Norbert Trautmann¹ und Klaus Wendt² — ¹Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Kernchemie — ²Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik

Nach dem Zerfall der Spaltprodukte wird die Radiotoxizität abgebrannter Brennelemente primär durch minore Actiniden wie Plutonium und Neptunium bestimmt. Zur Sicherheitsbewertung eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle ist deshalb eine genaue Kenntnis des geochemischen Verhaltens von Neptunium unter umweltrelevanten Bedingungen unabdingbar. Um das Ausbreitungsverhalten kleinster Mengen von Neptunium untersuchen zu können, werden entsprechend nachweisstarke und elementselektive Bestimmungsmethoden benötigt. Es wurde eine Methode entwickelt, die die Bestimmung geringster Mengen von Neptunium mit Resonanzionisations-Massenspektrometrie ermöglicht. Hierzu erfolgten zunächst umfangreiche spektroskopische Untersuchungen an Np-237, die zur Identifikation verschiedener dreistufig-resonanter Ionisationsschemata führten. In allen Anregungsleitern wird ein angeregter Zustand mit dem Licht eines frequenzverdoppelten Titan-Saphir-Lasers populiert, von dem ausgehend die Ionisation des Neptuniums (IP: 6,2655 eV) durch zweifache Anregung mit rotem bzw. infrarotem Laserlicht zweier weiterer Ti:Sa-Laser erfolgt. Die so erzeugten Laserionen werden in einem Flugzeitmassenspektrometer mit einem Kanalplattendetektor nachgewiesen.