Recent contributions to the rapid screening of radionuclides in emergency responses and nuclear forensics

Abstract

9Highlights: 10  A general overview of current Investigative methods used in nuclear forensics and 11 emergency responses is presented along with a range of new rapid methods. 12 Borate fusion is presented as a valuable tool for rapidly dissolving complex samples with 13 one key application being the elimination of matrix absorption effects that can compromise 14 gamma ray spectrometry data. 15 A novel, rapid liquid scintillation method is presented that uses multiple quench

Desarrollo de procedimientos rápidos de ensayo para la vigilancia radiológica ambiental en situaciones de emergencia.

“…Además, se ha demostrado la necesidad de desarrollar procedimientos rápidos y secuenciales para el tratamiento de muestras y la separación de diferentes actínidos (U, Pu, Am, etc.) de forma que se obtengan resultados válidos en el menor tiempo posible (Croudace I. , Warwick, Reading, & Russell, 2016). El trabajo realizado en esta tesis se ha centrado en la puesta a punto de procedimientos rápidos para la determinación de uranio y plutonio en muestras de suelos y sedimentos.…”

“…El pretratamiento de muestras inorgánicas como los suelos, es la etapa crítica de los procedimientos de determinación. Aunque los métodos de lixiviación con ácidos, tanto en vaso abierto como en digestor microondas, se han empleado a lo largo de los años para extraer actínidos de suelos y sedimentos (Casacuberta, y otros, 2012) (Lee, Jung, Kim, & Jee, 2007), pueden no ser adecuados para la disolución de materiales refractarios como óxidos de elementos tetravalentes, silicatos o partículas calientes que se encuentren en esas muestras (Croudace I. , Warwick, Reading, & Russell, 2016). Para ello, se ha de llevar a cabo la digestión total con HF o un método más agresivo como el pretratamiento de la muestra por fusión con un fundente inorgánico (Lozano, y otros, 2017).…”

“…En todos los casos se parte de una muestra de 5 g de suelo previamente calcinada durante al menos 2 h a 525 ºC. Ambas digestiones se llevan a cabo con una mezcla de ácidos comunes (HNO3 y HCl), y a continuación se lleva a cabo una filtración para eliminar el posible residuo que pueda quedar, ya que esta mezcla de ácidos no consigue disolver compuestos refractarios presentes en los suelos y otros materiales, como los óxidos de silicio (Croudace I. , Warwick, Reading, & Russell, 2016). Finalmente, se lleva a cabo una coprecipitación de los actínidos con hidróxidos de hierro.…”

“…Por ello, en la bibliografía consultada se propone el uso del método de fusión para romper la estructura mineral del suelo y conseguir la disolución completa de la muestra (Croudace I. , Warwick, Taylor, & Dee, 1998), (Croudace I. , Warwick, Reading, & Russell, 2016), (Galindo, Mougin, & Nourreddine, 2007), (IAEA, 2009a), (Jurečič, y otros, 2014), (Maxwell S. , Culligan, Hutchison, & McAlister, 2015), (Luo, y otros, 2018), (Mantero, Lehritane, Hurtado, & García-Tenorio, 2010) y (Reading, Croudace, Warwick, & Britton, 2015), entre otros. La ventaja de este método es que también permite el análisis de mayor cantidad de muestra de forma rápida.…”

“…En el caso de emplear hidróxidos de sodio como fundente, su baja temperatura de fusión (~320ºC) permite que la fusión se lleve a cabo a menor temperatura; y, por tanto, pueden emplearse crisoles más económicos como los de circonio. Sin embargo, esta fusión es menos agresiva y puede disolver menos compuestos que las sales de borato (Croudace I. , Warwick, Reading, & Russell, 2016), aunque esta técnica también ha sido utilizada por la comunidad científica para la disolución de suelos y otras matrices minerales (EPA, 2014f), (Maxwell S. , Culligan, Hutchison, & McAlister, 2015), (Maxwell, Culligan, & Noyes, 2010c). En este caso, se lleva a cabo la fusión de la muestra con el crisol tapado para evitar pérdidas por salpicadura como se muestra en la Figura 6.7.…”