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Chemistry

स्वचालित ९०Sr जुदाई और एक प्रयोगशाला में Ppq स्तर पर वाल्व प्रणाली में एकाग्रता

Published: June 6, 2018 doi: 10.3791/57722
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Directorate G - Nuclear Safety & Security, Unit G.III. 8 - Waste Management, European Commission, DG Joint Research Centre - JRC

Summary

यहां, हम जल्दी radiometric जुदाई और ९०Sr, एक महत्वपूर्ण विखंडन बहुत परमाणु अपशिष्ट के लिए उचित उत्पाद के निर्धारण के लिए पोर्टेबल autoRAD मंच प्रस्तुत करते हैं ।

Abstract

एक त्वरित, अलग और जलीय नमूनों में radiostrontium के निर्धारण के लिए स्वचालित और पोर्टेबल प्रणाली, Sr-राल और बहु अनुक्रमिक प्रवाह इंजेक्शन विश्लेषण का उपयोग कर, विकसित किया गया है । रेडियोधर्मी स्ट्रोंटियम की सांद्रता प्रवाह जुटाना गिनती द्वारा निर्धारित किया गया, ऑन लाइन के लिए अनुमति देता है और भी साइट पर दृढ़ संकल्प । प्रस्तावित प्रणाली आगे संशोधन के बिना जलीय नमूना प्रति 10 मिनट से भी कम समय के समग्र विश्लेषण का उपयोग कर औद्योगिक प्रासंगिक स्तरों पर रेडियोधर्मी स्ट्रोंटियम निर्धारित कर सकते हैं । पता लगाने की सीमा ३२० fg · जी-1 (१.७ Bq/

Introduction

के बारे में १५० वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) कार्यमुक्त करने के दौर से गुजर रहे हैं, लेकिन परमाणु सुविधाओं की कुल संख्या बहुत अधिक है अगर अनुसंधान और पुनर्प्रक्रिया सुविधाओं को ध्यान में रखा जाता है1। परमाणु सुविधाओं को कार्यमुक्त करना बहुत महंगा है और परिवहन और प्रदूषित सामग्री की साइट मापन शामिल है । ऑन-साइट और लचीली माप तकनीक को अपनाने से बचत संभव है1। इसलिए साइट विश्लेषणात्मक पुराने परमाणु सुविधाओं के कार्यमुक्त समर्थन तरीकों पर तेजी के लिए एक तत्काल की जरूरत है । गामा उत्सर्जक आसानी से और चुनिंदा गामा-स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कर निर्धारित किया जा सकता है, लेकिन हार्ड-टू-माप (HTM) radionuclides2के लिए साइट विश्लेषणात्मक तरीकों में एक कमी है । HTM के अलावा, ९०Sr अपनी विषाक्तता और उच्च ऊर्जा उत्सर्जन के कारण बहुत रुचि का है । इसका निर्धारण समय लगता है और हस्तक्षेप और LSC या स्पेक्ट्रोस्कोपी तरीकों का उपयोग कर ठहराव से जुदाई की आवश्यकता है3,4,5,6,7, 8,9,10,11,12,13.

मानक radiochemical तरीकों समय लेने वाली है और अक्सर स्ट्रोंटियम की एक पर्याप्त उपज प्राप्त करने के लिए पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है । इसलिए, तेजी से और सही तरीके के लिए एक तत्काल जरूरत है । मानक पृथक्करण प्रोटोकॉल के अलावा, प्रवाह इंजेक्शन तकनीक radioisotopes5,14,15की शुद्धि और/या पूर्व एकाग्रता में लागू कर रहे हैं । प्रयोगशाला पर वाल्व (LOV) उपकरणों प्रवाह तकनीकों में एक और विकास कर रहे हैं । वे प्रोग्राम, प्रवाह आधारित अलग युग्मन मोड और प्रदर्शन उच्च बहुमुखी प्रतिभा के साथ प्लेटफार्मों रहे है16। इस तरह के उपकरणों का पता लगाने के लिए पहले analytes की स्वचालित जुदाई और पूर्व एकाग्रता की अनुमति, इस प्रकार reproducibility और दोहराव8,17,18,19बढ़ रही है । LOV multisyringe प्रवाह पंप करने के लिए युग्मित प्रणालियों व्यापक रूप से radionuclides का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया है, के कारण रिएजेंट खपत और अपशिष्ट उत्पादन की ंयूनतम करने के लिए8,10,17, 18 , 19 , 20. फिर भी, अल्ट्रा ट्रेस स्तर पर ऑनलाइन पता लगाने के बारे में अध्ययन की सूचना दी8,17विरले हैं ।

पर-रेडियोधर्मी सामग्री की साइट माप कई लाभ और फायदे हैं, लेकिन ९०एसआर निगरानी के लिए प्रवाह जुटाना का कोई आवेदन नहीं है । असल में, ठहराव एक ऑनलाइन डिटेक्टर है कि जुटान कॉकटेल11,21,22के साथ LOV डिवाइस से आ घोला जा सकता है का उपयोग कर हासिल की है । मिश्रण तो गिनती सेल के माध्यम से पंप है और माप युग्मित photomultipliers का उपयोग किया जाता है । सेल की छोटी मात्रा के कारण, माप समय सेकंड स्केल में है ।

इस अनुसंधान का उद्देश्य ऑन लाइन स्ट्रोंटियम का पता लगाने के लिए एक पूरी तरह से स्वचालित विधि के विकास के एक बड़े काम की सीमा से अधिक है, दोनों पर्यावरण की दृष्टि से प्रासंगिक सांद्रता और भी परमाणु उद्योग अपशिष्ट धाराओं में पाया उन को कवर । मंच मोबाइल और जलीय नमूनों की साइट विश्लेषण पर प्रदर्शन करने के लिए एक वाहन में रखा जा सकता है ।

Protocol

नोट: समाधान उच्च शुद्धता पानी से तैयार किया गया (१८.२ MΩ सेमी) ultratrace विश्लेषण के लिए डिजाइन उपकरणों का उपयोग. नाइट्रिक एसिड एक क्वार्ट्ज उप उबलते आसवन इकाई का उपयोग कर शुद्ध किया गया था । दोनों जल शोधन प्रणाली और उप-उबलते आसवन इकाई को एक स्वच्छ कक्ष में संचालित किया गया ।

चेतावनी: ९०Sr तीव्र विषाक्त और यलो है । उपयुक्त सुरक्षा प्रथाओं आवश्यक है जब प्रयोग प्रदर्शन, दोनों इंजीनियरिंग नियंत्रण प्रणाली और व्यक्तिगत सुरक्षात्मक उपकरणों सहित ।

1. प्रयोग की तैयारी

नोट: एक विस्तृत विवरण के बारे में सॉफ्टवेयर वास्तुकला और उसकी कार्यक्षमताओं कहीं पाया जा सकता है23।

  1. रेडियो फ्लो डिटेक्टर के प्रवेश बंदरगाह के लिए मॉड्यूलर वाल्व स्थिति निकास बंदरगाह से कनेक्ट करें ।
  2. चयनित डिटेक्टर के लिए ट्रिगर लाइन कनेक्ट ।
  3. सुनिश्चित करें कि LOV पोर्ट ठीक से कनेक्टेड हैं । सुनिश्चित करें कि काम समाधान के पर्याप्त मात्रा में पूरे प्रोटोकॉल के लिए उपलब्ध है और है कि तरल नमूना टयूबिंग जलमग्न रह जाएगा ।
  4. सुनिश्चित करें कि नमूना पर है, नमूना सॉफ़्टवेयर प्रारंभ करें, और सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस के माध्यम से, नमूना प्रारंभ । उपकरण और PC के बीच संचार जेनरेट करने के लिए प्रारंभ बटन क्लिक करें ।
  5. सुनिश्चित AutoRAD सॉफ्टवेयर शुरू किया गया है, संचार बंदरगाहों विकल्प टैब का उपयोग कर जांच करें और उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के माध्यम से सॉफ्टवेयर शुरू । सॉफ़्टवेयर ग्राफ़िकल इंटरफ़ेस के बारे में अधिक जानकारी के लिए चर्चा अनुभाग देखें ।
  6. सुनिश्चित करें कि विश्लेषण अनुक्रम डिटेक्टर सॉफ्टवेयर में क्रमादेशित है । AutoRAD सॉफ़्टवेयर में विधि संपादक टैब का उपयोग करके, आवश्यक चरणों की संख्या और प्रत्येक डिवाइस के लिए कार्य और गति दर्ज करके प्रोग्राम vew अनुक्रम ।
    नोट: सॉफ़्टवेयर कार्रवाई का विस्तृत विवरण पिछले प्रकाशन23में ढूंढा जा सकता है ।
  7. स्थानीय radioprotection अधिकारी से परामर्श लें और ९०Sr का उपयोग करके पूर्ण प्रक्रिया के लिए आवश्यक radioprotection मापन को नियोजित करें ।

2. सिस्टम क्लीनिंग

  1. १८.२ MΩ सेमी पानी की कुप्पी से ९० एमएल पर सिरिंज के लिए 10 मिलीलीटर · min-1लोड करें । सुनिश्चित करें कि सिरिंज वाल्व स्थिति इस कदम के लिए स्थिति में करने के लिए सेट है । इस स्थिति में, लोड हो रहा है सीधे सिरिंज के लिए और नहीं LOV के माध्यम से होता है ।
  2. ९० मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर पकड़े कुंडल के माध्यम से बर्बाद करने के लिए पानी छोड़ · मिन-1।
  3. 3 मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर पकड़े कुंडल करने के लिए इथेनॉल के 3 मिलीलीटर लोड करें · min-1। सिरिंज वाल्व स्थिति को बाहरसेट करें ।
  4. 3 मिलीलीटर · मिन-1की एक प्रवाह दर पर डिटेक्टर कुंडल को इथेनॉल ड्रॉप

3. LOV को लोड राल

  1. जबकि पानी में राल निलंबन सरगर्मी (12 मिलीग्राम · एमएल-1), LOV के माध्यम से 3 मिलीलीटर उठाओ । 3 एमएल के लिए प्रवाह सेट करें · min-1
  2. १.२ मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर स्तंभ चैनल में राल निलंबन ड्रॉप · min-1
  3. होल्डिंग का तार साफ और कॉलम चैनल पर राल अवशेषों ड्रॉप । इस के लिए, १८.२ MΩ सेमी पानी की कुप्पी से ९० मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर सिरिंज के 9 मिलीलीटर · min-1लोड करें । सुनिश्चित करें कि सिरिंज वाल्व स्थिति में स्थिति में है । 3 मिलीलीटर · मिन-1की एक प्रवाह दर पर पकड़े कुंडल के माध्यम से अपशिष्ट को पानी छोड़.

4. विश्लेषण अनुक्रम

  1. स्तंभ कंडीशनिंग
    1. िनॉ3 (4 एम) के LOV के माध्यम से पकड़े कुंडल के लिए 2 मिलीलीटर लोड । 6 एमएल · min-1के लिए प्रवाह सेट करें ।
    2. १.२ मिलीलीटर · मिन-1की एक प्रवाह दर पर कॉलम पर िनॉ3 ड्रॉप ।
  2. नमूना लोड हो रहा है और हस्तक्षेप के उंमूलन
    1. नमूना लोड (१.३ एमएल) से पकड़े कुंडल करने के लिए एक प्रवाह दर पर 6 मिलीलीटर · min-1।
    2. १.२ मिलीलीटर · min-1की प्रवाह दर पर स्तंभ पर नमूना छोड़ें ।
    3. िनॉ3 (4 एम) के ०.५ एमएल लोड 6 मिलीलीटर · मिनट-1की एक प्रवाह दर पर पकड़ कुंडल ।
    4. िनॉ के ०.५ मिलीलीटर के साथ कॉलम कुल्ला3 (4 एम) के लिए elute मैट्रिक्स १.२ मिलीलीटर · मिन-1की एक प्रवाह दर पर हस्तक्षेप ।
  3. सैंपल और माप का रेफरेंस
    1. लोड 6 एमएल की एक प्रवाह दर पर पकड़े कुंडल को १८.२ MΩ सेमी पानी की 5 मिलीलीटर · मिन-1।
    2. डिटेक्टर ट्रिगर । लाई-डिटेक्टर सॉफ्टवेयर में 2 मिलीलीटर · मिन-1 के प्रवाह की दर । 10 एस के लिए आवास स्थापित करें । नमूना कुंडल 2 मिलीलीटर की मात्रा है ।
    3. स्तंभ कुल्ला ।
  4. नमूना जांच और पकड़े कुंडल के कुल्ला
    1. 6 मिलीलीटर · मिन-1की एक प्रवाह दर पर होल्डिंग का तार करने के लिए िनॉ3 (1%) की ०.६ मिलीलीटर लोड ।
    2. 6 मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर पकड़े कुंडल करने के लिए हवा के ०.६ मिलीलीटर लोड करें · min-1।
    3. अपशिष्ट के मिश्रण का निर्वहन १.२ मिलीलीटर ।
  5. राल प्रतिस्थापन
    1. पकड़े कुंडल को इथेनॉल के ०.२ मिलीलीटर लोड 3 मिलीलीटर की एक प्रवाह दर पर · min-1।
    2. १.२ मिलीलीटर · मिन की एक प्रवाह दर पर इथेनॉल के ०.२ मिलीलीटर के साथ कॉलम कुल्ला-1।
    3. स्तंभ चैनल को ०.५ मिलीलीटर पानी की एक प्रवाह दर पर ०.४५ मिलीलीटर · min-1के साथ फ्लश ।
    4. अपशिष्ट के लिए इस्तेमाल किया राल निर्वहन ।

Representative Results

घर का बना LabVIEW द्वारा संचालित पूरी तरह से स्वचालित AUTORAD मंच आधारित सॉफ्टवेयर विकसित और कार्यान्वित किया गया है (चित्रा 1). सॉफ्टवेयर एक उपयोगकर्ता के अनुकूल वातावरण में दैनिक आपरेशन के लिए पर्याप्त लचीलापन की अनुमति देता है (चित्रा 2) । मंच की बहुमुखी प्रतिभा को भी यह अलग डिटेक्टरों को युग्मन द्वारा प्रदर्शन किया गया है (चित्रा 3) । विधि की प्रयोज्यता एक ९०Sr मानक (चित्रा 4) के साथ नुकीला जलीय नमूनों में प्रदर्शन किया गया है । पैरामीटर रैखिकता, रेखीय श्रेणी, पता लगाने की सीमा (लोद) और दोहराव का मूल्यांकन किया गया है (चित्र 5) ।

Figure 1
चित्र 1. AutoRAD प्रणाली के योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व बंदरगाह विंयास और इस्तेमाल किया एजेंट दिखा । केंद्रीय बंदरगाह है पकड़े कुंडल (10 एमएल) के माध्यम से सिरिंज पंप से जुड़ा; methacrylate LOV घर में गढ़े हुए थे । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2. AutoRAD सॉफ़्टवेयर विकल्प मेनू । निचला दायां कोना क्षेत्र असाइन किए गए पोर्ट दिखाता है । नीचे स्क्रॉल करें मेनू के माध्यम से, उपयोगकर्ता असाइनमेंट में परिवर्तन करने में सक्षम है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3. ८६ एसआर रेफरेंस पीक एक डिटेक्टर के रूप में प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपी-MS) युग्मित का उपयोग कर Inductively । स्ट्रोंटियम के रेफरेंस के पहले १०० एस के दौरान कॉलम से मात्रात्मक eluted है. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4. ३४.५ ± 1 Bq ९०Sr (६.६ pg · g-1) रेफरेंस पीक का प्रयोग अ ß य-राम 5 ारा डिटेक्टर के रूप में । कुंडल में निवास समय ४० एस. ९०Sr के लिए प्रस्तावित पद्धति की समग्र वसूली दर ७०% ± 5% है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्र 5. radiostrontium की एकाग्रता बनाम गिनती दर के लिए अंशांकन वक्र. एक अच्छा रैखिकता प्राप्त (आर2 = ०.९९७) था । पता लगाने की सीमा के रूप में ३२० fg · जी-1 ± 5 (१.७ Bq) तीन बिंदु से तीन बार रिक्त के मानक विचलन द्वारा परिकलित किया गया था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

रेडियोलॉजिकल लक्षण वर्णन और संरक्षण एक परमाणु सुविधा जीवन चक्र के सभी चरणों के दौरान महत्वपूर्ण मुद्दे हैं । परमाणु सुविधाओं को कार्यमुक्त करने के दौरान रेडियोन्यूक्लाइड निर्धारण की आवश्यकता विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं के निरंतर सुधार की आवश्यकता है । यह selectivity और संवेदनशीलता की वृद्धि पर जोर देता है, और विश्लेषण समय छोटा । AUTORAD प्रोटोटाइप इन आवश्यकताओं को पूरा । इसके अलावा, प्रोटोटाइप पोर्टेबल है और साइट पर दृढ़ संकल्प की अनुमति देता है । प्रस्तावित स्वचालित ऑन-लाइन विधि जलीय नमूनों में ९०Sr गतिविधि के निर्धारण के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया था ।

चित्र 1 AutoRAD सिस्टम का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाता है । प्रोटोटाइप के साथ संचार वाणिज्यिक चित्रमय प्रोग्रामिंग भाषा LabVIEW २०१४ का उपयोग कर हासिल किया गया था । विंयास, प्रोग्रामिंग और इंटरफेस को नियंत्रित करने के लिए आभासी साधन सॉफ्टवेयर वास्तुकला (वीजा) मोड तैनात किया गया था । चित्र 2 ग्राफ़िकल यूज़र इंटरफ़ेस स्क्रीन दिखाता है जहां पोर्ट कॉंफ़िगरेशन को सिस्टम प्रारंभ करने से पहले सत्यापित किया जा सकता है । वीजा मोड ऑपरेटिंग सिस्टम और कार्यक्रम के माहौल पर स्वतंत्र है, तो यह असाधारण बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता है । विकसित सॉफ्टवेयर की आधारभूत संरचना और सुविधाओं पर पिछले प्रकाशन24में व्यापक रूप से चर्चा की गई है । सुधार एक RS232 अंतरफलक का उपयोग कर पीसी द्वारा burettes को नियंत्रित करने के द्वारा प्राप्त किया गया है, इस प्रकार दोनों burettes के एक साथ और संभावना को रोकने के प्रवाह मोड में माप प्रदर्शन करने के लिए बढ़ाया नियंत्रण की अनुमति । इसके विपरीत, RS232 कनेक्शन जल्दी से प्रतिक्रिया करता है जब प्रणाली backpressure बढ़ जाती है । यह सिस्टम त्रुटि और माप रोकें करने के लिए लीड कर सकते हैं । इसलिए, विशेष ध्यान राल लदान और ईओण की ताकत के नमूनों की प्रक्रिया में भुगतान किया जाना है ।

प्रयोगात्मक स्थितियों का अनुकूलन स्ट्रोंटियम स्थिर आइसोटोप ८६sr के लिए एक किराए के रूप में रेडियोधर्मी ९०sr का उपयोग करते हुए प्रयोगों का एक सेट में हासिल किया गया था, और AUTORAD प्रणाली युग्मन द्वारा एक आईसीपी-MS के बजाय एक बीटा detctcor सिस्टम. चित्रा 3 आईसीपी-MS ८६एसआर रेफरेंस प्रोफाइल से पता चलता है । प्राप्त किए गए ८६Sr रेफरेंस प्रोफाइल कम दबाव जुदाई उपकरणों का उपयोग कर कुल स्ट्रोंटियम के लिए पहले रिपोर्ट परिणामों के साथ पूर्ण समझौते में हैं25, और खाली घटाया गया है । न्यूनतम वर्ग रेखीय प्रतीपगमन विधि एक अतिरिक्त अनिश्चितता घटक लागू नहीं करता है जो उद्देश्य वक्र के लिए एक फ़िट जनरेट करने के लिए उपयोग किया गया था । रैखिकता प्राप्त ०.९९५ था, pके साथ महत्व स्तर से कम मूल्यों । 2 स्नातकोत्तर · g-1के लोद को क्यूरी26के अनुसार रिक् त माप के दोहराए जाने से निर्धारित किया गया था । विधि का reproducibility, तीन दोहराए गए रन के आधार पर परिकलित पीक क्षेत्र के सापेक्ष मानक विचलन के आधार पर, हमेशा 10 से १२० स्नातकोत्तर · g-1की श्रेणी में 4% से कम था । कंधे रेफरेंस प्रोफाइल में देखा सबसे अधिक संभावना एक गैर के कारण मूर्ति स्वचालित AUTORAD विंयास में कॉलम के इष्टतम पैकिंग है ।

चित्रा 4 रेडियो फ्लो डिटेक्टर का उपयोग कर ९०एसआर प्रोफ़ाइल से पता चलता है. AUTORAD प्रणाली को प्रभावी ढंग से ९०Sr जलीय नमूनों में अलग करने में सक्षम है ।

चित्रा 5 संकेत के साथ ९०Sr एकाग्रता की निर्भरता से पता चलता है ब्याज की सीमा में रैखिक है । व्युत्पंन जांच सीमा fg में है । जी-1 रेंज, सक्षम करने, आगे संशोधन के बिना, परमाणु कार्यमुक्त करने और अपशिष्ट लक्षणीय नमूनों में radiostrontium का निर्धारण । विधि का Reproducibility, फ्लोर डिटेक्टर का उपयोग और पीक क्षेत्र के सापेक्ष मानक विचलन के आधार पर, अध्ययन किया एकाग्रता रेंज में 30% के आसपास है. प्रोटोटाइप की वर्तमान सेट अप, तथापि, पर्यावरण के नमूनों के लिए अपने आवेदन सीमा, अनिवार्य रूप से कम समय डिटेक्टर में गिनती के कारण. इसके अलावा, जटिल मैट्रिक्स मिनी कॉलम में राल संतृप्त हो सकता है ।

बंद प्रवाह तकनीक है, जहां दोनों हैमिल्टन और रेडियो फ्लो डिटेक्टर पंप माप के दौरान बंद कर दिया जाता है, लागू किया जाएगा । इस सुविधा के प्रवाह कक्ष के भीतर नमूना क्षेत्र के सबसे बड़े हिस्से में निवास समय का विस्तार करके संवेदनशीलता में सुधार होगा । इस प्रकार, एक सांख्यिकीय सार्थक संकेत acculated से पहले नमूना बाहर निकालता है डिटेक्टर है । इस दृष्टिकोण से मतगणना के आँकड़े और पता लगाने की सीमा दोनों में सुधार होगा. इसके अलावा, एक नया आवेदन एक अतिरिक्त आयन-एक्सचेंज मिनी कॉलम मैट्रिक्स घटक है कि प्रतिधारण और जटिल matric नमूनों में अलग radionuclides की जुदाई को प्रभावित कर सकता को हटाने के लिए सहित विकसित किया जा रहा है ।

Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक इस परियोजना के विभिन्न चरणों में शामिल सहकर्मियों और लोगों को aknowledge करना चाहते हैं । JRC कार्ल्सृहे डिजाइन कार्यालय, Messrs. Dietrich Knoche और Volkmar अर्नेस्ट में सहयोगियों ने JRC कार्ल्सृहे कार्यशाला में Messrs. क्रिश्चियन Diebold और जोकिम Küst वाल्व (LOV) पर लैब के डिजाइन और विनिर्माण के लिए कई गुना और Ringwald GmbH के लिए बंद-प्रवाह का पता लगाने मोड तकनीक का सॉफ़्टवेयर कार्यांवयन ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
microLAB 600 series Hamilton ML600EE6910 Two dual syringe pump system, equiped with two 10 mL glass syringes. The instruments are interconnected using the CAN port (daisy chain).
FlowLogic U LabLogic SG-BXX-05 Liquid scintillator with high flash point
ß-RAM 5 LabLogic flow detector, 2000 μL coiled Teflon flow cell.Software Laura 4.2.8 (LabLogic, England) run on desktop PC and connected to the detector via USB
SC-μ DX Autosampler Elemental Scientific Instruments (ESI)
Cheminert selector Valco Instruments Co. Inc. in-house made Lab-on-Valve has been mounted on this selector
Modular Valve
Positioner (MVP)		 Hamilton
mini magnetic stirrer IKA
Nitric Acid Suprapur 65% Merck 1.00441.1000 purified using quartz sub-boiling distillation unit
Sr-resin Eichchrom Tecnologies, Inc SR-B100-A particle size 100-150 µm
Water system Elix 3 in combination with Mili-Q Element A10 Millipore high-purity water (18.2 MΩ cm)
Sr-90 standard Eckert & Ziegler 7090 Sr-90 concentration 1.915 kBq/g ± 3.0%, reference date 15-May-2016 12:00 PST
MLS quartz sub-boiling distillation unit MLS GmbH Subboiling unit for the purification of HCl and nitric acid

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References

  1. Zapata-García, D., Wershofen, H. Development of radiochemical analysis strategies for decommissioning activities. Applied Radiation and Isotopes. 126, 204-207 (2017).
  2. Hou, X. Radiochemical analysis of radionuclides difficult to measure for waste characterization in decommissioning of nuclear facilities. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 273 (1), 43-48 (2007).
  3. Chung, K. H., et al. Rapid determination of radiostrontium in milk using automated radionuclides separator and liquid scintillation counter. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 304 (1), 293-300 (2015).
  4. Desmartin, P., Kopajtic, Z., Haerdi, W. Radiostrontium-90 (90Sr) Ultra-Traces Measurements by Coupling Ionic Chromatography (HPIC) and on Line Liquid Scintillation Counting (OLLSC). Environmental Monitoring and Assessment. 44 (1), 413-423 (1997).
  5. Grate, J. W., Strebin, R., Janata, J., Egorov, O., Ruzicka, J. Automated Analysis of Radionuclides in Nuclear Waste: Rapid Determination of 90Sr by Sequential Injection Analysis. Analytical Chemistry. 68 (2), 333-340 (1996).
  6. Holmgren, S., Tovedal, A., Björnham, O., Ramebäck, H. Time optimization of 90Sr measurements: Sequential measurement of multiple samples during ingrowth of 90Y. Applied Radiation and Isotopes. 110, 150-154 (2016).
  7. Kavasi, N., et al. Measurement of 90Sr in soil samples affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 303 (3), 2565-2570 (2015).
  8. Kołacińska, K., et al. Automation of sample processing for ICP-MS determination of 90Sr radionuclide at ppq level for nuclear technology and environmental purposes. Talanta. 169, 216-226 (2017).
  9. Lazare, L., Crestey, C., Bleistein, C. Measurement of 90Sr in primary coolant of pressurized water reactor. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 279 (2), 633-638 (2009).
  10. Mola, M., et al. Determination of 90Sr and 210Pb in sludge samples using a LOV-MSFIA system and liquid scintillation counting. Applied Radiation and Isotopes. 86, 28-35 (2014).
  11. Plionis, A. A., Gonzales, E. R., Landsberger, S., Peterson, D. S. Evaluation of flow scintillation analysis for the determination of Sr-90 in bioassay samples. Applied Radiation and Isotopes. 67 (1), 14-20 (2009).
  12. Temba, E. S. C., Reis Júnior, A. S., Amaral, ÂM., Monteiro, R. P. G. Separation and determination of 90Sr in low- and intermediate-level radioactive wastes using extraction chromatography and LSC. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 290 (3), 631-635 (2011).
  13. Tomita, J., Yamamoto, M., Nozaki, T., Tanimura, Y., Oishi, T. Determination of low-level radiostrontium, with emphasis on in situ pre-concentration of Sr from large volume of freshwater sample using Powdex resin. Journal of Environmental Radioactivity. 146, 88-93 (2015).
  14. Egorov, O., Grate, J. W., Ruzicka, J. Automation of radiochemical analysis by flow injection techniques: Am-Pu separation using TRU-resin™ sorbent extraction column. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 234 (1), 231-235 (1998).
  15. Rodríguez, R., Avivar, J., Leal, L. O., Cerdà, V., Ferrer, L. Strategies for automating solid-phase extraction and liquid-liquid extraction in radiochemical analysis. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 76, 145-152 (2016).
  16. Miró, M., Oliveira, H. M., Segundo, M. A. Analytical potential of mesofluidic lab-on-a-valve as a front end to column-separation systems. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 30 (1), 153-164 (2011).
  17. Kołacińska, K., et al. Automation of sample processing for ICP-MS determination of 90Sr radionuclide at ppq level for nuclear technology and environmental purposes. Talanta. , (2016).
  18. Rodríguez, R., Avivar, J., Ferrer, L., Leal, L. O., Cerdà, V. Automated total and radioactive strontium separation and preconcentration in samples of environmental interest exploiting a lab-on-valve system. Talanta. 96, 96-101 (2012).
  19. Rodríguez, R., et al. Automation of 99Tc extraction by LOV prior ICP-MS detection: Application to environmental samples. Talanta. 133, 88-93 (2015).
  20. Villar, M., et al. Automatic and Simple Method for 99Tc Determination Using a Selective Resin and Liquid Scintillation Detection Applied to Urine Samples. Analytical Chemistry. 85 (11), 5491-5498 (2013).
  21. L'Annunziata, M. F. Handbook of Radioactivity Analysis. , Third Edition, Academic Press. 1117-1178 (2012).
  22. Roane, J. E., DeVol, T. A., Leyba, J. D., Fjeld, R. A. The use of extraction chromatography resins to concentrate actinides and strontium from soil for radiochromatographic analyses. Journal of Environmental Radioactivity. 66 (3), 227-245 (2003).
  23. Barbesi, D., et al. A LabVIEW®-based software for the control of the AUTORAD platform: a fully automated multisequential flow injection analysis Lab-on-Valve (MSFIA-LOV) system for radiochemical analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 313 (1), 217-227 (2017).
  24. Barbesi, D., et al. A LabVIEW®-based software for the control of the AUTORAD platform: a fully automated multisequential flow injection analysis Lab-on-Valve (MSFIA-LOV) system for radiochemical analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear. , 1-11 (2017).
  25. Strahlenschutz, F. f Moderne Routine- und Schnellmethoden zur Bestimmung von SR-89 und SR-90 bei der Umweltüberwachung : Bericht einer Ad-hoc-Arbeitsgruppe des Arbeitskreises Umweltüberwachung (AKU). , Fachverband für Strahlenschutz e.V. (2008).
  26. Currie, L. A. Limits for qualitative detection and quantitative determination. Application to radiochemistry. Analytical Chemistry. 40 (3), 586-593 (1968).

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रसायन विज्ञान अंक १३६ स्वचालन प्रवाह इंजेक्शन विश्लेषण radiostrontium प्रवाह जुटाना प्रयोगशाला पर वाल्व radionuclides को मापने के लिए मुश्किल
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Vicente Vilas, V., Millet, S., Sandow, M., Aldave de las Heras, L. Automated 90Sr Separation and Preconcentration in a Lab-on-Valve System at Ppq Level. J. Vis. Exp. (136), e57722, doi:10.3791/57722 (2018).

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