一种利用ICP-MS测量液体闪烁体中亚ppq级$^{238}$U和$^{232}$Th的实用方法
仪器与探测器
2026-03-05 v1 核实验
摘要
液体闪烁体(LS)因其高光产额、透明度和放射性纯度而常用于稀有事件探测实验。LS中U和Th的浓度始终低于1 ppq (10 g/g)，目前的筛选结果基于最小20吨的探测器。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)因其对痕量U和Th的高灵敏度而备受推崇。本研究概述了一种利用ICP-MS检测LS中亚ppq级U和Th的方法，该方法涉及通过酸萃取从LS中富集U/Th。通过细致的洁净度控制，约2 kg LS中的U/Th通过酸萃取浓缩，并伴有0.4 (0.3) pg的U (Th)污染。采用三种标准加入法评估回收效率，包括氡子体、2,5-二苯基噁唑(PPO)以及自然界中不存在的U/Th。该方法在99%置信水平下的方法检出限可达约0.2-0.3 ppq的U/Th，且回收效率接近100%。
引用
@article{arxiv.2405.06326,
title = {A practical approach of measuring $^{238}$U and $^{232}$Th in liquid scintillator to sub-ppq level using ICP-MS},
author = {Yuanxia Li and Jie Zhao and Yayun Ding and Tao Hu and Jiaxuan Ye and Jian Fang and Liangjian Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06326},
year = {2026}
}