[2D07-11] 分光・質量分析

[2D10] ICP-MS/MSを用いた燃料デブリ中の⁹³Zrおよび⁹³Moの合理的な分析技術開発

*堀田 拓摩¹、秋元 友寿¹、菊池 陽¹、Van-Khoai Do¹ (1. IRID(原子力機構）)

キーワード：ICP-MS/MS、燃料デブリ、廃止措置

燃料デブリ中の⁹³Zrおよび⁹³Moの分析は、燃料デブリの安全な処理・処分，保管方法の策定などにおいて必須となる。⁹³Zrは長半減期のβ線放出核種のため、放射能測定よりもICP-MSなどを用いた質量分析法が有効である。しかしながら、⁹³Moや⁹³Zrおよび⁹³Moの娘核種である^93mNb や⁹³Nbが同重体として干渉するため、煩雑な測定前処理操作により分離しなければならない。現在、四重極質量分析計が二つ、その間にコリジョン/リアクションセルを装備したICP-MS（ICP-MS/MS）が市販されている。ICP-MS/MSは同重体の干渉を低減できるため、測定前処理操作を簡略化でき、多核種同時測定が可能となる。我々は、NH₃をリアクションガスとして用い、ICP-MS/MS上でZr、Mo、Nbの分離除去を検討した。その結果、ZrはZr(NH₃)₆⁺ (+102)として、MoはMo⁺（+0）として、NbはM(NH₄)(NH₂)₄⁺（+82）として分離測定できることがわかった。本発表では、測定条件検討および最適な測定条件による検出下限値（LOD）を示し、ICP-MS/MSの適用可能性について述べる。