Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter May 2, 2013

Fast determination of strontium radionuclides in milk with the aid of the cryptand 2.2.2

Die schnelle Bestimmung von Strontium-Radionukliden mit Hilfe des Kryptands 2.2.2
D. Tait, G. Haase and R. Hartmann
From the journal Kerntechnik

Abstract

A rapid method for separating strontium (Sr) radionuclides from liquid milk has been improved and tested for the determination of Sr-90 in milk. The method is based on the specific extraction of Sr from the milk with cryptand 2.2.2 on a cation exchange resin (Dowex Marathon C). Decontamination from other radionuclides such as those of caesium and from chemically similar elements such as calcium and barium is efficient. At least 6 samples can be treated in one day by one person. Tests were carried out on series of six 1.0 and 0.10 litre milk samples representing respectively routine milk samples and samples for fast analysis i.e milk contaminated with fresh fallout, including Ba-140, and requiring barium separation. For the 1.0 litre samples Sr recoveries ranged from 75–85 % while for 0.10 liter samples the range was 65–80 %. Conditions for the use of Sr-85 as yield tracer to correct for the losses were established. The method minimizes the handling of hazardous reagents.

Kurzfassung

Eine schnelle Methode für die Abtrennung des Strontiums (Sr) aus flüssiger Milch für die Sr-90-Bestimmung wurde vebessert und geprüft. Bei dieser Methode wird das Sr direkt aus der Milch mit Hilfe eines am Kationenaustauscherharz (Dowex Marathon C) gebundenen Kryptands (2.2.2) extrahiert. Die Abtrennung des Sr von anderen Radionukliden wie Cäsiumnukliden und von chemisch verwandten Elementen wie Calcium und Barium ist effizient. Eine Arbeitskraft kann mindestens 6 Analysen in einem Tag durchführen. Die Methode wurde in der Routineüberwachungssituation bzw. bei der schnellen Bestimmung im Intensivfall (höhere Kontamination, evtl. auch Ba-140) an Serien von je sechs 1,0-bzw. 0,10-Liter-Proben untersucht. Die Sr-Ausbeuten waren im Bereich 75–85% bei den 1.0-litre-Proben bzw. 65–80 % bei den 0.10-litre-Proben. Unter bestimmten Voraussetzungen können die Ausbeuten mit Hilfe des Sr-Tracers Sr-85 korrigiert werden. Die Methode minimiert den Umgang mit Gefahrstoffen.

References

1 Pfennig, G.; Klewe-Nebenius, H.; Seelmann-Eggebert, W.: Karlsruher Nuklidkarte, Forschunszentrum Karlsruhe GmbH, Karlsruhe1995. Search in Google Scholar

2 Selected radionuclides. Environmental Health Criteria 25. World Health Organization, Geneva (1983) p. 68. Search in Google Scholar

3 Paakkola, O.; Wiechen, A.: Radionuclides in Dairy Products, Bulletin of the International Dairy Federation No247 (1990) p. 1. Search in Google Scholar

4 National Council on Radiation Protection and Measurements. Some aspects of strontium radiobiology. NCRP Report No. 110, Bethesda, 1991. Search in Google Scholar

5 Measurement of radionuclides in food and the environmnent. Technical Reports Series No. 295. International Atomic Energy Agency, Vienna1989. Search in Google Scholar

6 Chieco, N. A.; Bogen, D. C. (Eds.): Environmental Measurements Laboratory (EML) Procedures Manual, (HASL-300)27th Edition, Vol. 1. US Department of Energy, New York, 1992. Search in Google Scholar

7 Brun, S.; Kergadallan, Y.; Boursier, B.; Fremy, J.-M.; Jan, F.: Methodology for the determination of radiostrontium in milk: a review. Lait83 (2003) 1.10.1051/lait:2002046 Search in Google Scholar

8 Lehn, J. M.; Sauvage, J. P.: [2]-Cryptates: stability and selectivity of alkali and alkaline earth macrobicyclic complexes. J. Am. Chem. Soc.97:23 (1975) 6700. Search in Google Scholar

9 Tait, D.; Haase, G.; Wiechen, A.: Use of a single strontium binding resin in a batch process followed by elution and precipitation of SrCO3 for the efficient analysis of 89Sr and 90Sr in liquid milk. Environmental Radiochemical Analysis, Special Publication No. 234, G.W.A.Newton (Ed.), Royal Society of Chemistry, London (1998) p. 192. Search in Google Scholar

10 Tait, D., Haase, G., Wiechen, A.: Separation of Ba and Pb from aqueous solutions of Sr with a commercially available “precipitated active manganese dioxide”. J. Radioanal. Nucl. Chem. Letters186 (1994) 1.10.1007/BF02163237 Search in Google Scholar

11 X- and c-Ray Standards for Detector Calibration. IAEA Techdoc 619. International Atomic Energy Agency, Vienna, 1991. Search in Google Scholar

12 Jerome, S. M.: Chemical yield tracers for radiochemical analysis. Environmental Radiochemical Analysis, Special Publication No. 234, G. W. A.Newton (Ed.), Royal Society of Chemistry, London (1998) p. 272. Search in Google Scholar

13 Keller, C.: Radiochemistry, Ellis Horwood Series in Physical Chemistry, Ellis Horwood, Chichester, 1988, p. 43. Search in Google Scholar

14 Schötzig, U.; SchraderH.: Halbwertszeiten und Photonen-Emissionswahrscheinlichkeiten von häufig verwendeten Radionukliden. PTB-Bericht PTB-Ra-16/5, Physikalisch Technische Bundesanstalt, Braunschweig, 1998. Search in Google Scholar

15 Tait, D.; Wiechen, A.: Use of liquid scintillation counting for the fast determination of 89Sr and 90Sr in milk. The Science of the Total Environment, 130/131 (1993) 447.10.1016/0048-9697(93)90099-R Search in Google Scholar

16 Tait, D.; Wiechen, A.: Schnelle simultane Bestimmung von Sr-89 und Sr-90 in Rohmilch durch Flüssigszintillationsspektrometrie, 8. Fachgespräch zur Überwachung der Umweltradioaktivität, Berlin (1990), Herausgeber Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (1991) p. 319. Search in Google Scholar

17 L'Annunziata, M. F. (Ed.): Handbook of Radioactivity Analysis. Academic Press, San Diego, 1998, p. 490. Search in Google Scholar

Received: 2004-9-17
Published Online: 2013-05-02
Published in Print: 2004-11-01

© 2004, Carl Hanser Verlag, München