Stanovenie rádionuklidov 90Sr, 239,240Pu, 238Pu a 241Am v pôde spoluzrážaním a metódou SPE

Authors: Veronika Gardoňová 1    Silvia Dulanská 1    Ľubomír Mátel 1    Ján Bilohuščin 1    Bianka Horváthová 1   
1 Univerzita Komenského, Prírodovedecká fakulta, Katedra jadrovej chémie, Mlynská dolina, 842 15, Bratislava   
Year: 2014
Section: Open section
Abstract No.: 1017
ISBN: 978-80-970712-6-4

Ekologicky významné rádionuklidy môžu byť buď prírodného charakteru  alebo vznikajú pri jadrových výbuchoch, nehodách na jadrovoenergetických zariadeniach, poprípade pri riadenom uvoľňovaní jadrovej energie ako štiepne rádionuklidy. Hlavné nebezpečenstvo mnohých rádionuklidov spočíva v tom, že ľahko vstupujú do  biochemických cyklov a mnohé z nich sa koncentrujú v potravových reťazcoch. Za nebezpečné kontaminanty životného prostredia môžeme považovať izotopy plutónia, amerícia a stroncia. Tieto nuklidy sa vyznačujú rádiologickou toxicitou a dlhou dobou polpremeny. Hlavný problém teda spočíva v ich dlhodobom zotrvávaní v prostredí [1, 2, 3]. Cieľom práce bolo optimalizovať rýchlu a efektívnu metódu pre stanovenie rádionuklidov z depozitu 239,240Pu, 238Pu, 241Am a 90Sr z vybranej  matrice životného prostredia - pôdy. Na separáciu ekologicky významných rádionuklidov 90Sr, 239,240Pu, 238Pu a 241Am v pôde  sa využili metódy kombinujúce sorbenty extrakčnej chromatografie a metódy spoluzrážania. Rýchla separácia amerícia, ale aj plutónia a stroncia využíva sorbenty založené na princípe SPE: AnaLig® Sr-01 gel (separácia 90Sr), AnaLig® Pu-02 gel (separácia Pu) a TRU® Resin na separáciu amerícia. Na odstránenie interferentov Th a U sa zabezpečilo zavedením sorbentu UTEVA® Resin.  Na optimalizáciu separácie amerícia vo vzorke pôdy s hmotnosťou od (2,5 – 50) g sa využila metóda spoluzrážania amerícia so šťaveľanom amónnym. Výhodou postupu prekoncentrovania amerícia pomocou spoluzrážania  je relatívne krátky čas separácie (cca 4 hod) a eliminácia nežiadúcich interferentov pri ďalšom separačnom postupe. Porovnaním rádiochemických výťažkov amerícia v jednotlivých frakciách pôdy sa zistilo, že účinnosť separácie sa pohybovala v závislosti od hmotnosti pôdnej matrice od (63,20 – 96,67) %. Optimalizovaná metóda separácie amerícia v pôde sa verifikovala na 50g porovnávacej vzorky pôdy IAEA 375, na ktorej bola verifikovaná  aj metóda separácie 239,240Pu, 238Pu, 241Am a 90Sr. Výsledky  separácie rádionuklidov v porovnávacej vzorke IAEA 375 sú prezentované v tabuľke 1, pričom nami stanovené výsledky sa zhodujú s referenčnými hodnotami.

Tab. 1  Výsledky sekvenčného stanovenia rádionuklidov vo vzorke IAEA 375

                                                 241Am                    238Pu                    239,240Pu                   90Sr

R  (%)                                63,0                      59,2                         59,2                         97,0

a ( Bq.kg-1)            0,140 ± 0,020      0,061± 0,005         0,280 ± 0,020       108,000 ± 9,700

Referenčná hodnota        0,130                   0,071                        0,300                   108,000

[1] Tölgyessy, Mátel, Holý. Chemické a rádioaktívne kontaminanty životného prostredia. Omega Info, Bratislava. 2006, p. 7, 32
[2] Durkot. Stanovenie 239,240Pu a 238Pu vo vybraných matriciach na SPE sorbente AnaLig® Pu-02.
(Diplomová práca) Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava, 2012, p. 8, 49
[3] Tölgyessy J., Harangozó M. Rádioekológia. Univerzita Mateja Bela, Fakulta prírodných vied, Banská Bystrica. ISBN: 80-8055-346-7. 2000, p. 12,13