Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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SYA: Symposium Physik für die Umwelt

SYA 2: Sondersymposium “Physik für die Umwelt” – Wissenschaftliche Poster

SYA 2.57: Poster

Dienstag, 24. März 1998, 16:45–19:00, C

Spurenanalyse von Plutonium in Umweltproben mittels Resonanzionisationsmassenspektroskopie (RIMS) — •M. Nunnemann¹, N. Erdmann², H.–U. Hasse¹, G. Huber¹, J.–V. Kratz², G. Passler¹, O. Stetzer², N. Trautmann² und A. Waldek² — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg–Universität, D-55099 Mainz — ²Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg–Universität, D-55099 Mainz

Aufgrund ihrer hohen Element- und Isotopenselektivität sowie der guten Nachweiseffizienz eignet sich die RIMS zur Ultraspurenanalyse des radiotoxischen Elements Plutonium in Umweltproben. Nach Zugabe eines Tracerisotops (z. B. ²³⁶Pu, ²⁴⁴Pu) wird das Plutonium zunächst chemisch isoliert, danach auf einer Tantalunterlage elektrolytisch abgeschieden und mit einer dünnen Titanschicht überzogen. Durch Heizen eines solchen Filaments im Vakuum wird ein Plutonium-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 detektiert. Die Nachweisgrenze des Verfahrens liegt bei 10⁶ - 10⁷ Atomen des schwächsten noch nachzuweisenden Plutoniumisotops. Mit dieser Technik wurden Umweltproben verschiedener Herkunft (Bodenproben aus der Gegend um Tschernobyl, IAEA-zertifiziertes Sediment vom Mururoa Atoll sowie Urinproben) hinsichtlich des Absolutgehalts an Plutonium und der Isotopenzusammensetzung untersucht.