激光烧蚀-吸收光谱测量铀同位素比实验研究

• 作者: 叶浩 黄印博 王琛 刘国荣 卢兴吉 曹振松 黄尧 齐刚 梅海平
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 激光烧蚀 等离子体 原子吸收光谱 同位素比分析
• 年，卷（期）: 2021,（16）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学|ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS
• 页码范围: 90-99
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210193

摘要

铀同位素比(235U/238U)高精度测量在核能安全领域具有重要的研究意义和应用价值,本文基于高灵敏度可调谐吸收光谱技术,结合脉冲激光烧蚀产生等离子体的样品处理方式,实现了固体材料中235U和238U铀同位素比的高精度测量.实验测量选择λ=394.4884 nm/394.4930 nm(vacuum)作为235U/238U分析线,详细研究了缓冲气体及其压力对激光烧蚀等离子体中铀原子存在时间的影响.结果表明氦气作为缓冲气体更有利于铀原子吸收光谱测量.实验获得了测量铀原子吸收光谱的最佳测量条件,并测量了235U含量分别为4.95％,4.10％,3.00％,1.10％和0.25％的五种样品,获得了235U和238U的高分辨率吸收光谱信号.不同含量样品吸收光谱测量与统计分析表明,235U吸收信号的线性度良好,拟合相关系数为0.989,检测限为0.033％(3σ),吸收光谱测量重现性优于固定波长法.激光烧蚀结合可调谐吸收光谱技术适用于铀同位素比测量分析,在核燃料的同位素快速分析方面有很大的应用潜力.