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ST: Strahlenphysik und Strahlenschutz

ST 3: Verschiedene Themen

ST 3.5: Fachvortrag

Freitag, 27. März 1998, 12:10–12:30, 8

Spurenanalyse von Plutonium mittels Resonanzionisationsmassenspektroskopie (RIMS) — •B.O. Stetzer¹, N. Erdmann¹, G. Huber², J.–V. Kratz¹, M. Nunnemann², G. Passler², N. Trautmann¹ und A. Waldek¹ — ¹Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg–Universität, D-55099 Mainz — ²Institut für Physik, Johannes Gutenberg–Universität, D-55099 Mainz

Mit der Resonanzionisationsmassenspektroskopie (RIMS) lassen sich geringe Spuren des radiotoxischen Plutoniums in Umweltproben nachweisen. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Element- und Isotopenselektivität sowie sehr große Empfindlichkeit aus. Das Plutonium wird nach Zugabe eines Tracerisotops (z. B. ²⁴⁴Pu) zunächst chemisch isoliert, auf einer Tantalunterlage elektrolytisch deponiert und schließlich mit einer dünnen Titanschicht überzogen. Durch Heizen eines solchen Filaments im Vakuum wird ein Pu-Atomstrahl erzeugt. Die Atome werden mittels dreier gepulster Farbstofflaser, die von zwei Kupferdampflasern gepumpt werden, resonant angeregt und ionisiert. Die so erzeugten Ionen werden in einem Flugzeitmassenspektrometer analysiert und mit einem Kanalplattendetektor nachgewiesen. Die Nachweisgrenze des Verfahrens liegt bei 10⁶ - 10⁷ Atomen. Mit dieser Technik wurden neben Umweltproben verschiedener Herkunft in Zusammenarbeit mit dem NRPB, England, ca. 40 Urinproben von menschlichen Probanden, die zuvor mit ²⁴⁴Pu-Citrat appliziert wurden, untersucht. Auf diese Weise sollen die Transferraten von Plutonium im menschlichen Körper ermittelt werden.