Development of Analytical Methodologies for Rapid Determination of Alpha and Beta Emitters by Liquid Scintillation Spectrometry in Water Samples

• Autores: Jordi Font Ferré
• Directores de la Tesis: Montserrat Llaurdo Tarrago (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Mauritzio Forte (presid.), Alex Tarancon Sanz (secret.), Laura Daniela Ferrer Trovato (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Química física
      • Radioquímica
  • Química
    • Química analítica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  Dipòsit Digital de la UB  TDX 
• Resumen

  • En la presente tesis se describe el desarrollo de distintos métodos rápidos para la determinación de emisores alfa y beta mediante centelleo líquido. Se estudia la viabilidad del la construcción de modelos PLS para la deconvolución de los espectros obtenidos mediante los métodos desarrollados para cuantificar radionucleidos específicos. Finalmente, los métodos desarrollados junto con la cuantificación mediante calibración multivariante con modelos PLS se han organizado en una estrategia para cuantificar los radionucleidos listados en el anexo III de la directiva EURATOM/2013/51.

    Los métodos desarrollados son; la determinación simultanea de los índices de actividad alfa y beta total mediante centello líquido, y la determinación simultanea de 226Ra, 228Ra y 210Pb en aguas mediante Radium RAD disk y medida por centelleo.

    La determinación de los índices de actividad alfa y beta total se realiza mediante una concentración por evaporación de la muestra y medida directa de la muestra concentrada por centelleo líquido usando el valor del parámetro instrumental para la separación α/β (PSA) optimizado con 236U como emisor alfa puro, y 40K como beta puro. Los espectros obtenidos con esté procedimiento además de proporcionar información global sobre la actividad alfa y beta e la muestra, son aptos para la cuantificación de radionucleidos específicos mediante los modelos PLS.

    En la determinación de 226Ra, 228Ra y 210Pb usando Radium RAD disk se filtra 1 L de muestra a través del filtro selectivo que retiene los isotopos de radio y plomo. Los isotopos de plomo, principalmente 210Pb, se extrae del filtro con di-hidrogeno citrato de amonio (DHC). El 210Pb se determina por centelleo líquido a partir de la fracción eluida, mientras que los isótopos de radio (226Ra y 228Ra) se determinan directamente por espectrometría de centelleo líquido, introduciendo el RAD disk en un vial y añadiendo el coctel. Para poder realizar la medida en estas condiciones es necesario alcanzar una correcta impregnación del RAD disk. Para ello se tienen que esperar ocho horas desde la preparación el vial. Alternativamente se puede filtrar coctel a través del RAD disk para asegurar una correcta impregnación el filtro.

    El análisis de espectros de centelleo líquido mediante la construcción de modelos PLS requiere de una base de datos de espectros que se ha elaborado en el trabajo experimental de la presente tesis.

    Finalmente, se ha definido una estrategia que permite, mediante los métodos optimizados y otros de uso común en laboratorios de radiología y los modelos PLS, cuantificar los radionucleidos listados en el anexo III de la directiva EURATOM/2013/51. Esta estrategia, de forma total o parcial, se ha aplicado a distintas muestras para la cuantificación de radionucleidos naturales y artificiales con resultados satisfactorios.