近日，原子能院放射化學(xué)研究所團(tuán)隊建成用于低濃放射性核素形態(tài)分析的CE-ICP-MS（毛細(xì)管電泳儀與電感耦合等離子體質(zhì)譜）聯(lián)用系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了水溶液中數(shù)種低濃度放射性核素的一站式分離和檢測，并同步獲取了關(guān)鍵核素的形態(tài)數(shù)據(jù)，為我國高放廢物深地質(zhì)處置核素遷移研究提供了有力的技術(shù)支撐。

核素遷移過程中，從高放廢物體浸出后隨地下水運移的長壽命錒系和裂片核素，形態(tài)極其復(fù)雜且濃度極低。現(xiàn)有萃取-放射性分析、紫外-可見光譜法等常規(guī)分析方法分離過程較為繁瑣、耗時長，且不確定度大、靈敏度低，難以獲得準(zhǔn)確可靠的核素形態(tài)信息。核素遷移研究中，缺乏多核素共存地下水體系中低濃關(guān)鍵核素形態(tài)測定方法和技術(shù)是世界各國面臨的共同難題。

CE-ICP-MS系統(tǒng)及對低濃關(guān)鍵核素實現(xiàn)分離檢測

在長期基礎(chǔ)研究專項支持下，原子能院放化所項目團(tuán)隊建立了用于低濃放射性核素形態(tài)分離與檢測的CE-ICP-MS系統(tǒng)，并基于該系統(tǒng)初步開展了低濃關(guān)鍵核素Tc-99（锝99）、Np-237（镎237）在地下水中存在價態(tài)研究。團(tuán)隊采用研究建立的水溶液中Tc、Np價態(tài)的CE-ICP-MS實驗方法，首先利用毛細(xì)管電泳技術(shù)完成不同元素及其形態(tài)的電泳分離，繼以高靈敏度的ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜）依次對不同形態(tài)物質(zhì)的濃度進(jìn)行檢測，分析了Tc和Np在地下水中價態(tài)，獲得Tc和Np的相關(guān)形態(tài)數(shù)據(jù)。通過該項研究，團(tuán)隊加深了對地下水中關(guān)鍵核素化學(xué)和遷移行為的理解，為我國高放廢物深地質(zhì)處置庫選址、設(shè)計及其全過程安全分析和環(huán)境評價積累了核素遷移基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

未來，項目團(tuán)隊將對CE-ICP-MS系統(tǒng)進(jìn)一步升級和優(yōu)化，不斷提升高放處置化學(xué)研究能力和水平，助力實現(xiàn)我國處置化學(xué)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)突破。