[发明专利]含钚微粒年龄的测定方法

说明书

本发明提供了一种含钚微粒年龄的测定方法。该方法包括以下步骤：一：将含钚微粒样品溶解，得到含钚溶液；二：向含钚溶液中加入稀释剂，分离纯化，得到钚组分和镅组分；三：测量参数，计算²⁴¹Pu质量；四：测量参数，计算²⁴¹Am质量；五：测量活度比；步骤六：通过公式计算含钚微粒年龄。本发明建立了含钚微粒年龄的测定方法，解决了高温生成的二氧化钚微粒难以有效溶解、测定方法依赖相同基体标准样品、现有质谱法无法准确测定²⁴⁰Pu丰度低的含钚微粒样品等问题，提高了方法适应性，可应用于各类含钚微粒年龄的测定。

技术领域

本发明属于核保障领域，特别涉及一种含钚微粒年龄的测定方法。

背景技术

钚年龄是推断钚材料历史及来源信息的重要参数，通过对擦拭样品中含钚微粒年龄的核实，可以有效判断是否存在违约核活动。目前，世界各研究机构建立的含钚微粒年龄的测定方法主要有两种，其中，国际原子能机构(IAEA)和日本原子能机构(JAEA)建立的方法采用硝酸或者硝酸/氢氟酸溶解含钚微粒，对于高温生成的二氧化钚微粒，该方法难以有效溶解，加之需要在SEM中完成含钚微粒的识别及转移，因此该方法的适用性受到较大限制；德国超铀元素研究所(ITU)建立的方法需要采用SIMS分析，可以直接分析实际含钚微粒样品，但需要依赖相同基体的标准样品对质谱测量时的相对灵敏度因子(RSF)进行校正，也限制了方法的适用性；另外，对于²⁴⁰Pu丰度低的含钚微粒样品，由于其²⁴¹Pu丰度非常低，因此现有的质谱法无法准确测定，同样限制了方法的适用性。

发明内容

为解决目前含钚微粒年龄的测定方法存在的适应性受限问题，本发明提供了一种含钚微粒年龄的测定方法。该方法包括以下步骤：

步骤一：将含钚微粒样品置入硫酸氢钠中熔融，冷却后以硝酸溶解，得到含钚溶液；

步骤二：向所述含钚溶液中加入定量的²⁴²Pu稀释剂和²⁴³Am稀释剂，然后对钚和镅进行分离及纯化，得到钚组分和镅组分；

步骤三：测量钚组分中²³⁹Pu、²⁴⁰Pu与²⁴²Pu的同位素比、²³⁸Pu与²⁴²Pu的活度比、²⁴¹Pu与钚元素的活度比，进而获得钚组分中²⁴¹Pu与²⁴²Pu的同位素比，以²⁴²Pu稀释剂中²⁴²Pu含量代替钚组分中²⁴²Pu含量，计算²⁴¹Pu质量；

步骤四：测量镅组分中²⁴¹Am与²⁴³Am的同位素比，以²⁴³Am稀释剂中²⁴³Am含量以及²⁴¹Am与²⁴³Am的同位素比计算²⁴¹Am质量；

步骤五：分别测量²⁴¹Am与²⁴³Am的活度比、²⁴¹Pu与钚元素的活度比、²³⁸Pu与²⁴²Pu的活度比；

步骤六：通过下述公式计算含钚微粒年龄，