Влияние характеристического рентгеновского излучения урана на рентгенофлуоресцентное определение содержаний интерферирующих примесных элементов в урановой матрице

Abstract

Проанализировано влияние характеристического рентгеновского излучения урана L- и M-серий на определение содержаний интерферирующих примесных элементов (Tc, Cd, In, K, Sb, Ho, Co, Er, Rb, Zr, Nb, Mo, Rh) в урановой матрице с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра с волновой дисперсией S 8 Tiger (Bruker AXS GmbX, Германия). Рассчитано спектральное разрешение спектрометра (FWHM) в интервале энергий рентгеновского излучения от 1 до 20 кэВ, максимальное значение разрешения составило ~ 300 эВ при энергии ~ 20 кэВ. Оценены взаимные вклады аналитических линий урана и интерферирующих элементов в суммарную интенсивность неразрешаемого мультиплета для различных урановых матриц (металлический уран, оксидное керамическое топливо, урановый концентрат, отходы и скрап). Показана возможность прямого РФА образцов с концентрациями урана ⩽ 60 мас.% и интерферирующих элементов > 3 мас.% с необходимостью учета наиболее интенсивных линий урана ULα1, ULβ1, ULβ2 и UMβ.

Проаналізовано вплив характеристичного рентгенівського випромінювання урану L- і M-серій на визначення вмісту домішкових елементів, які інтерферують (Tc, Cd, In, K, Sb, Ho, Co, Er, Rb, Zr, Nb, Mo, Rh), в урановій матриці за допомогою рентгенофлуоресцентного спектрометра з хвильовою дисперсією S 8 Tiger (Bruker AXS GmbX, Німеччина). Розрахована спектральна роздільна здатність спектрометра (FWHM) в інтервалі енергій рентгенівського випромінювання від 1 до 20 кеВ, максимальне значення роздільної здатності склало ~ 300 еВ при енергії ~ 20 кеВ. Оцінені взаємні вклади аналітичних ліній урану і елементів, які інтерферують, в сумарну інтенсивність нерозділеного мультиплету для різних уранових матриць (металевий уран, оксидне керамічне паливо, урановий концентрат, відходи і скрап). Показана можливість прямого РФА зразків з концентраціями урану ⩽ 60 ваг.% і елементів, які інтерферують, > 3 ваг.% з необхідністю врахування найбільш інтенсивних ліній урану ULα1, ULβ1, ULβ2 и UMβ.

Influence of the characteristic X-ray emission of L and M series uranium on the determination of the contents of interfering elements (Tc, Cd, In, K, Sb, Ho, Co, Er, Rb, Zr, Nb, Mo, Rh) in the uranium matrix was analyzed using a wavelenth-dispersive X-ray fluorescence spectrometer S 8 Tiger (Bruker AXS GmbX, Germany). The spectral resolution of the spectrometer (FWHM) was calculated within the X-ray radiation energy range from 1 to 20 keV, the maximum resolution value was calculated as ~ 300 eV at the energy of ~ 20 keV. The mutual contributions of uranium analytical lines and interfering elements to the total intensity of the unresolved multiplet for different uranium matrices (metal uranium, oxide ceramic fuel, uranium concentrate, waste and scrap) were evaluated. The possibility of direct X-ray fluorescence analysis of samples with uranium content ⩽ 60 wt.% and interfering element contents > 3 wt.% was shown, but the calculation of the most intense uranium lines ULα1, ULβ1, ULβ2 и UMβ are still necessary.