Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Bewertung von Uran, Thorium und einigen Metallelementen in Gesteinen mittels HR-ICP-MS und LIBS

Fathi M Ibrahim A Sergani, Abdelrazig Mohamed Abdelbagi und Abdelaziz AMEL Shokali

Ziel der Arbeit war die Bewertung radioaktiver Mineralstoffe und einiger Metallelemente mithilfe eines hochauflösenden induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometers (HR-ICP-MS) und einer laserinduzierten Plasmaspektroskopie. Mithilfe des LIBS wurde die Fähigkeit nachgewiesen, Online-Analysen für Roherze unter Feldbedingungen für Uran und Elementaranalysen für Thorium-, Kalzium-, Eisen- und Zinknachweise bereitzustellen. Es wurde eine umfassende Studie durchgeführt, um die Konzentration der Elemente in Gesteinsproben zu bestimmen und die Bedingungen für die Exploration radioaktiver Mineralisierungen in verschiedenen ausgewählten Gebieten im Gattar-Gebirge in Ägypten im Vergleich zu Gesteinsproben aus Monazit zu erklären. Das HR-ICP-MS im Nuclear Research Centre (NRC), Inshas, ​​Ägypten, wurde verwendet, um die Isotopenkonzentration von Uran zu messen, die (0,43 ± 0,11-0,63 ± 0,13) % und die von Thorium (0,02 ± 0,001- 0,05 ± 0,001) % in den Gesteinen betrug. Folglich wurden die Emissionsspektren von LIBS auf Gesteinsproben im Bereich 402,46 – 460,57 nm erhalten.

Die hochgenaue Messung der Elementkonzentration durch HR-ICP-MS und die hohe Auflösung der Wellenlängenauswahl der LIBS-Analysetechnik für Uran führen zu einer deutlichen Reduzierung der Mineralverarbeitungs- und Energiekosten beim Uran-, Thorium- und Metallabbau. Dementsprechend ist die Bewertung der Uran- und Thoriumkonzentration im Gattar-Gestein für die wirtschaftliche Exploration und Extraktionsverarbeitung bei der Rückgewinnung nuklearer Materialien sehr zu empfehlen.