Published March 2020 | Version v1
Journal article

Sample preparation for the elemental analysis in biological fluids by micro-PIXE

  • 1. National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, National Institute of Radiological Sciences, Chiba (Japan)

Description

There is a strong need for fundamental knowledge on the internal exposure of nuclear fuel elements such as uranium with regard to the decommissioning work following the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident. In this study we investigated methods of preparing urine drop samples to quickly and easily quantify uranium in urine by using micro-PIXE (Particle Induced X-ray Emission) analysis. Yttrium was employed to simulate uranium because it has similar characteristic X-ray energy to uranium. Urine drops diluted five or ten-fold with nitric acid were placed on polypropylene film coated with perfluoroalkoxy alkanes and dried at room temperature. Micro-PIXE imaging analysis revealed uniform dispersal of yttrium in the sample droplets and yttrium concentrations between 1 and 50 μg/g could be quantified based on the count of yttrium Kα-line. (author)

Abstract (Japanese)

福島第一原子力発電所の廃炉作業にともない,ウランをはじめとする核燃料物質の体内動態に関する科学的知見が強く求められている.本研究では粒子線励起X線分析(PIXE)を用いて体液中の元素を,微少量の試料で簡便・迅速に定量するため,尿の滴下試料の作製法を検討した.ウランの模擬元素として,ウランに類似したエネルギーに特性X線を有するイットリウムを用いた.滴下径の縮小は検出感度の向上に寄与するため,乾燥後の滴下試料径変化について試料液性と試料支持体素材の両面から評価を行った.尿を硝酸にて5および10倍に希釈して0.5-5 μL を滴下試料とし,乾燥させた滴のサイズや性状を検討した.また滴下する支持体(ポリプロピレンフィルム)に四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂を加工した結果,尿を硝酸にて10倍希釈し1 μL 滴下した試料が最も再現性良く滴を縮小化されて乾燥できた.イットリウムを含む尿を硝酸にて希釈した1 μL の滴下試料を乾燥後マイクロPIXE測定した結果,液滴中のイットリウムはほぼ均一に分散していたこと,1-50 μg/g のイットリウム濃度を定量可能であることが分かった.(著者)

Additional details

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Original title (Japanese)
マイクロPIXEを用いた生体液中の元素定量のための迅速・簡便な試料作製法の検討

Publishing Information

Journal Title
X-sen Bunseki No Shinpo
Journal Volume
51
Series
雑誌名:X線分析の進歩
Journal Page Range
p. 81-90
ISSN
0911-7806

Optional Information

Notes
9 refs., 8 figs., 2 tabs.