Сравнительный анализ методов масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и альфа-спектрометрии для измерения активности плутония в биосубстратах
https://doi.org/10.21514/1998-426X-2024-17-4-88-95
Аннотация
В настоящий момент самыми распространенными методами для измерений активности трансурановых элементов в биологических пробах являются альфа-радиометрия и альфа-спектрометрия. Из них альфа-спектрометрия – наиболее чувствительный и избирательный метод. Однако данный метод не обладает достаточным уровнем чувствительности для контроля труднорастворимых соединений плутония в организме. К примеру, при поступлении труднорастворимых соединений плутония на уровне предельного годового поступления через год в суточном количестве мочи ожидается около 0,4 мБк Pu. Так как нижний предел измерений альфа-спектрометрического метода составляет около 0,5 мБк, то в течение как минимум первых 2 лет персонал, работающий с труднорастворимыми соединениями плутония, не обеспечен достоверным контролем уровней поступления. Для решения данной проблемы была разработана методика анализа, основанная на измерении активности плутония методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Методика позволяет измерять плутоний на масс-спектрометре в суточном количестве мочи и в пробах крови после отделения от интерферирующих изотопов методом анионообменной хроматографии. Этот метод обладает гораздо меньшим временем измерения и существенно более высокой чувствительностью по отношению к долгоживущим изотопам, что позволяет снизить нижний предел измерений в пять раз по сравнению с альфа-спектрометрическим методом. Также методика позволяет отдельно измерять активность изотопов плутония-239 и плутония-240, энергии которых неразличимы на альфа-спектре. Выполнены параллельные измерения активности плутония двумя методами в 88 пробах суточной мочи персонала федерального государственного унитарного предприятия «Производственного объединения «Маяк», работающего преимущественно с труднорастворимыми соединениями плутония. Анализ результатов измерений в этих пробах показал отсутствие статистически значимых различий между полученными результатами. Также эти результаты свидетельствуют о лучшей применимости метода масс-спектрометрии для активностей ниже нижнего предела измерений альфа-спектрометрии. Разработанный метод анализа может быть применен для оценки уровней текущего поступления труднорастворимых соединений плутония, для ретроспективной дозиметрии, а также в качестве экспресс-метода при оценке поступления в нештатных ситуациях по содержанию плутония в крови.
Ключевые слова
внутренняя дозиметрия,
масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой,
альфа-спектрометрия,
плутоний
При поддержке: Авторы благодарят рецензентов за тщательный анализ статьи. Работа выполнена в рамках в рамках Государственного контракта № 11.306.22.2 от 18.07.2022 по теме «Решение актуальных вопросов внутренней дозиметрии персонала и населения» (шифр «Радиометрия-22») в рамках реализации федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 г.-2020 г. и на период до 2030 года».
Для цитирования:
Баталов В.Р., Ишунина М.В., Ефимов А.В., Соколова А.Б. Сравнительный анализ методов масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и альфа-спектрометрии для измерения активности плутония в биосубстратах. Радиационная гигиена. 2024;17(4):88-95. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2024-17-4-88-95
For citation:
Batalov V.R., Ishunina M.V., Efimov A.V., Sokolova A.B. Comparative analysis of inductively coupled plasma mass spectrometry and alpha spectrometry methods to measure plutonium activity in biosubstrates. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2024;17(4):88-95. (In Russ.) https://doi.org/10.21514/1998-426X-2024-17-4-88-95
Просмотров:
237
Послать статью по эл. почте 