Precise coulometric determination of uranium, plutonium and americium-application to small samples

Summary

Isotopic dilution followed by mass spectrometry is currently used for the determination of microquantities of actinides, but for this method it is necessary to prepare certified solutions of isotopic diluents. The isotopes used are very expensive and often available only in small quantities. New methods have been developed for the accurate and precise determination of small amounts of uranium, plutonium and americium. By using controlled-potential coulometry 0.5μeq of uranium and plutonium can be determined with a precision of 0.1% (coefficient of variation). For americium a constant-current coulometric titration allows the determination of 1μeq with a precision of 0.3%. The equipment, coulometric cells and procedures are described. The results obtained for standard materials and comparisons with results from other analytical methods are given.

Zusammenfassung

Isotopenverdünnung und nachfolgende Massenspektrometrie werden laufend für die Bestimmung kleiner Mengen von Actiniden verwendet; dazu ist es aber notwendig, genaue Lösungen von Isotopen zur Verdünnung herzustellen. Die dazu verwendeten Isotopen sind sehr teuer und oft nur in sehr kleinen Mengen zu haben. Für die genaue Bestimmung kleiner Mengen Uran, Plutonium und Americium wurden neue Methoden ausgearbeitet. Unter Verwendung der potential-kontrollierten Coulometrie lassen sich 0,5μeq Uran und Plutonium mit einer Genauigkeit von 0,1% (Variations-Koeffizient) bestimmen. Gleichstromcoulometrische Titration ermöglicht die Bestimmung von 1μeq Americium mit einer Genauigkeit von 0,3%. Einrichtung samt coulometrischer Zellen und Arbeitsweise wurden beschrieben. Die mit Standardproben erzielten Resultate wurden mit den Ergebnissen anderer Verfahren verglichen.