Bestimmung von radioaktiven Strontiumisotopen in Aerosolen mit Hilfe der Beschleunigermassenspektrometrie. Praxisrelevante Etablierung von Schnell- und Praezisionsanalysen radioaktiver Strontiumisotope Schlussbericht

The measurement of the pure-#beta#-emitters Sr-90 and Sr-89 is not possible by #gamma#-spectroscopy but is urgent in case of nuclear accidents. Radioactive strontiumisotopes are highly toxic, as they are collected in bones and remain there with long biological half life damaging the bone marrow. The measurement of the Sr-90 is normally done via the daughter nuclide Y-90 after its accumulation and separation. The established standard procedure consists of a number of precipitation steps, whose quality strongly depends on the strictness of the precipitation conditions. Up to two weeks are needed normally for reaching the radioactive Sr/Y-equilibrium. Therefore quick procedures for the analysis of strontiumisotopes are needed. We developed and optimized an ionchromatographic method with on-line detection of the eluted radioactive strontiumion. The cation exchanger is loaded with the digested, aqueous sample solution containing EDTA/pH5. During elution with an EDTA/pH gradient it is possible to receive the strontium ion in a small and pure fraction. This method was integrated into analytical procedures for the quick measurement of strontium isotopes in soil (earth, ground), vegetation, milk, food and air samples. It also can be used as pretreatment of samples for the determination of the Sr-90/Sr-89 ratio by accelerator mass spectrometry, which was developed simultaneously. By ashing in an electrically heated, quartz-glass fluidized bed reactor the organic sample matrix is destroyed and the ash can be extracted with hydrochloric acid in a soxhlet apparatus. The extract is conditioned for the ionchromatographic separation. The practical use of the developed rapid procedures has been demonstrated by the analysis of certified material and samples form the chernobyl area. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B1457+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (Germany)DEGerman

Bestimmung von radioaktiven Strontiumisotopen in Aerosolen mit Hilfe der Beschleunigermassenspektrometrie. Praxisrelevante Etablierung von Schnell- und Praezisionsanalysen radioaktiver Strontiumisotope

The measurement of the pure #beta#-emitters Sr-90 and Sr-89 is not possible by #gamma#-spectroscopy but is urgent in case of nuclear accidents. Radioactive strontiumisotopes are highly toxic, as they are collected in bones and remain there with long biological half life damaging the bone marrow. The measurement of the Sr-90 is normally done via the daughter nuclide Y-90 after its accumulation and separation. The established standard procedure consists of a number of precipitation steps, whose quality strongly depends on the strictness of the precipitation conditions. Up to two weeks are needed normally for reaching the radioactive Sr/Y-equilibrium. Therefore quick procedures for the analysis of strontiumisotopes are needed. We developed and optimized an ionchromatographic method with on-line detection of the eluted radioactive strontiumion. The cation exchanger is loaded with the digested, aqueous sample solution containing EDTA/pH 5. During elution with an EDTA/pH gradient it is possible to receive the strontium ion in a small and pure fraction. This method was integrated into analytical procedures for the quick measurement of strontium isotopes in soil (earth, ground), vegetation, milk, food and air samples. It also can be used as pretreatment of samples for the determination of the Sr-90/Sr-89 ratio by accelerator mass spectrometry, which was developed simultaneously. By ashing in an electrically heated, quartz-glass fluidized bed reactor the organic sample matrix is destroyed and the ash can be extracted with hydrochloric acid in a soxhlet apparatus. The extract is conditioned for the ionchromatographic separation. The practical use of the developed rapid procedures has been demonstrated by the analysis of certified material and samples from the Chernobyl area. (orig.)Die Bestimmung der reinen #beta#-Strahler Sr-90 und Sr-89 ist im Fall von nuklearen Stoerfaellen besonders wichtig, da die Strontiumisotope wie die Calciumionen in den Knochen eingelagert werden und dort mit langer biologischer Halbwertzeit die blutbildenden Organe schaedigen. Das etablierte Standardverfahren beinhaltet eine Vielzahl von Faellungsprozessen, deren Qualitaet sehr stark von der genauen Einhaltung der Faellungsbedingungen abhaengt. Die eigentliche Bestimmung des Sr-90 erfolgt dann ueber das Tochternuklid Y-90 nach dessen Nachbildung und erneuter Abtrennung. Bis zur vollstaendigen Einstellung des radioaktiven Sr/Y-Fliessgleichgewichts vergehen ca. 2 Wochen. Um diese Missstaende zu beseitigen, wurden Schnellverfahren zur Analyse der radioaktiven Sr-Isotope erarbeitet. Es wurde eine ionenchromatographische Methode entwickelt und soweit optimiert, um nach Beladung eines Kationenaustauschers aus einer EDTA-Loesung pH 5 und Elution mit einem pH/EDTA-Gradienten Strontium als reine Fraktion in einem kleinen Volumen zu erhalten und eine online Detektion in einem Durchfluss-#beta#-HPLC-Detektor zu ermoeglichen. Diese Methode wurde in Analysenverfahren zur schnellen Bestimmung von Strontium-Isotopen in Boden-, Bewuchs-, Milch- und Luftstaubproben integriert. Diese Methode kann auch zur Probenvorbereitung fuer die parallel entwickelte Bestimmung von Sr-Isotopen mit Hilfe der Beschleunigermassenspektrometrie verwendet werden. Durch Veraschung in einem elektrisch beheizten Wirbelschichtreaktor aus Quarzglas wird die organische Probenmatrix zerstoert, entstandene Asche mit Salzsaeure in einer Soxhlet-Apparatur extrahiert und der Extrakt fuer die chromatographische Trennung konditioniert. Die Einsatzfaehigkeit der entwickelten Schnellverfahren wurde durch Analysen von zertifizierten Referenzmaterialien und realen Proben aus der Tschernobylumgebung demonstriert. (orig.)Available from TIB Hannover: RO 3190(474) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman