Karaktärisering av radiumstrålkällor - Åldersbestämning

Författare:

  • Anna Vesterlund
  • Sofia Jonsson
  • Petra Lagerkvist
  • Henrik Ramebäck

Publiceringsdatum: 2020-08-10

Rapportnummer: FOI-R--4943--SE

Sidor: 42

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • CBRN-frågor

Nyckelord:

  • Radiumstrålkällor
  • masspektrometri
  • gammaspektrometri
  • åldersbestämning

Sammanfattning

Radiumstrålkällor, bestående av 226Ra, har historiskt sett använts inom områden som t.ex. industri och medicin. Eftersom radium förekommer i naturen var det bland de första radioaktiva ämnena som användes i praktiska tillämpningar, innan lagar och regler för strålskydd och kontroll av radioaktiva ämnen fanns på plats. Därför förekommer radiumstrålkällor relativt ofta i situationer då man återfunnit strålkällor utanför myndighetskontroll. Enligt IAEA:s databas över rapporterade incidenter rörande radioaktivt material, ITDB (Incident and Trafficking Database), rör 15 % av alla fall som rapporterats in mellan 1993 och 2019 226Ra [2020]. Om information om en återfunnen strålkälla saknas skulle dess ursprung kunna säkerställas genom att specifika egenskaper i materialet mäts, en karaktärisering av ämnet. Detta förutsätter dock att det finns data att jämföra med. En materialegenskap som kan ge relevant information är strålkällans ålder, dvs. hur lång tid som passerat sedan radiummaterialet senast genomgick en kemisk separation. I det här arbetet har två metoder för åldersbestämning av slutna radiumstrålkällor utvecklats och testats på material från en radiumstrålkälla. I den ena metoden separeras bly från radium genom fastfasextraktion. Därefter kvantifieras 210Pb och 226Ra med ICP-MS. I den andra metoden mäts både 210Pb och 226Ra i samma prov med hjälp av gammaspektrometri. Mäteffektivitetsbestämningen för gammaspektrometri har i detta fall gjorts med enpunktskalibreringar för att erhålla minsta möjliga mätosäkerhet. Resultaten visar att det är god överensstämmelse för den uppmätta åldern mellan de två mätmetoderna, 46,9 ± 1,7 år med ICP-MS och 41,7 ± 3,3 år med gammaspektrometri. Mätosäkerheten (k=2) är ungefär hälften så stor med den masspektrometriska metoden. Den gammaspektrometriska metoden kan ge ett resultat inom några timmar efter att man löst upp materialet, medan den masspektrometriska analysen tar ett par dagar att genomföra.