Estabelecimento de metodologia para determinação de 93Zr em rejeitos radioativos por espectrometria de cintilação liquida (LSC) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS)

• Autor(a) principal: Thiago Cesar de Oliveira
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9JFGMH
• topic: Ciências e Técnicas Nucleares; Espectrometria de cintilação; Zircônio; Engenharia nuclear; Espectrometria de massa; Radiação

O zircônio-93 é um radionuclídeo emissor beta-puro de meia-vida longa, produzido pela fissão do 235U e pela ativação neutrônica do isótopo 92Zr, o qual é um isótopo estável, geralmente encontrado em componentes de reatores nucleares. Devido sua meia-vida longa, o 93Zr é um radionuclídeo de interesse para o estudo da avaliação do armazenamento ou descarte de rejeitos. A determinação do 93Zr é difícil devido a seu baixo nível de concentração, sua baixa atividade em rejeitos nucleares e também porque padrões certificados não estão disponíveis no mercado. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia para a separação radioquímica seletiva do 93Zr em rejeitos radioativos e analisá-lo por Espectrometria de Cintilação Líquida (LSC) e Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Para validar o procedimento de separação radioquímica para o zircônio, foi usada uma solução de 95Zr (E = 724 keV) que foi medida por Espectrometria Gama para avaliar o comportamento e o fator de recuperação do zircônio durante a separação radioquímica. Para a técnica de LSC, uma solução de 55Fe, que é um dos principais interferentes nas medidas de zircônio, foi usada para verificar o fator de descontaminação durante o processo de separação. A eficiência de detecção do 63Ni foi usada para a determinação da atividade do 93Zr nas matrizes analisadas. O limite de detecção de 0,05 Bq l1foi obtido para a solução padrão de 63Ni, utilizando uma razão amostra:coquetel de 3:17 mL para o coquetel Optiphase Hisafe 3. Para a técnica de ICP-MS, foi usada uma solução de zircônio estável para verificar o comportamento e o fator de recuperação do zircônio durante a separação radioquímica e uma solução de Ba, Co, Eu, Fe, Mn, Nb, Sr and Y para verificar o fator de descontaminação durante o processo de separação. Uma solução padrão de 93Nb, como isótopo de referência para a determinação do 93Zr por ICP-MS, foi usada para calibração e análise. O limite de detecção de 0,039 ppb foi obtido para a solução padrão de zircônio. Este protocolo foi aplicado em rejeitos de usinas nucleares com níveis de atividade baixos (LLW) e intermediários (ILW).