Журнал науки о ядерной энергетике и технологиях производства электроэнергии

Оценка содержания урана, тория и некоторых металлических элементов в горных породах с помощью HR-ICP-MS и LIBS

Фатхи М. Ибрагим А. Сергани, Абдельразиг Мохамед Абдельбаги и Абдельазиз Амель Шокали

Целью работы была оценка минеральных радиоактивных материалов и некоторых металлических элементов с использованием масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой высокого разрешения (HR-ICP-MS) и лазерной эмиссионной спектроскопии. LIBS использовался для доказательства возможности проведения онлайн-анализов сырых руд в полевых условиях для урана и элементного анализа для обнаружения тория, кальция, железа и цинка. Было проведено комплексное исследование для определения концентрации элементов в образцах горных пород с целью объяснения условий разведки радиоактивной минерализации в различных выбранных областях горы Гаттар в Египте по сравнению с образцом горной породы монацит. HR-ICP-MS в Ядерном исследовательском центре (NRC), Иншас, Египет, использовался для измерения концентрации изотопного урана, которая составила (0,43 ± 0,11-0,63 ± 0,13) % и тория (0,02 ± 0,001-0,05 ± 0,001) % в породах. В результате были получены спектры излучения LIBS на образцах горных пород в диапазоне 402,46 – 460,57 нм.

Высокая точность измерения концентрации элементов методом HR-ICP-MS и высокое разрешение выбора длин волн аналитической техники LIBS для урана, что значительно снижает затраты на переработку полезных ископаемых и энергозатраты на добычу урана, тория и металлов. Соответственно, оценка концентрации урана и тория в породе Гаттар настоятельно рекомендуется для экономической разведки и переработки извлечения ядерных материалов.