1 主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分析水中氚的方法,。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量環(huán)境水（江、河,、湖水和井水等）中的氚,，本方法的探測下限為0.5Bq／L。

2 方法提要

向含氚水樣中依次加高錳酸鉀,，進(jìn)行常壓蒸餾,，堿式電解濃縮，二氧化碳中和,，真空冷凝蒸餾,。然后將一定量的蒸餾液與一定量的閃爍液混合，用低本底液體閃爍譜儀測量樣品的活性,。

3 試劑

除非另有說明,，分析時(shí)均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑。

3.1 高錳酸鉀,，KMnO₄,。

3.2 2,5-二苯基噁唑，OC（C₆H₅）＝NCH＝CC₆H₅,，簡稱PPO,，閃爍純。

3.3 甲苯,，C₆H₅CH₃,。

3.4 1,4-[雙-（5-苯基噁唑-2）]苯，[OC（C₆H₅）＝CHN＝C]₂C₆H₄,，簡稱POPOP,，閃爍純。

3.5 氫氧化鈉,，NaOH,。

3.6 TritonX-100（曲吹通X-100），C₈H₁₇（C₆H₄）（OCH₂CH₂）10OH,。

3.7 標(biāo)準(zhǔn)氚水,，濃度和待測試樣盡量相當(dāng)，誤差±3％,。

3.8 無氚水,，含氚濃度低于0.1Bq／L的水。

3.9 二氧化碳,。

3.10 液氮,。

4 儀器和設(shè)備

4.1 低本底液體閃爍譜儀，計(jì)數(shù)效率大于15％本底小于2cpm,。

4.2 分析天平,，感量0.1mg,，量程大于10g。

4.3 蒸餾瓶,，500mL,。

4.4 蛇形冷凝管，250cm,。

4.5 磨口塞玻璃瓶，500mL,。

4.6 容量瓶,，1 000mL。

4.7 樣品瓶,，聚乙烯或聚四氟乙烯,，或石英瓶，20mL,。

4.8 電解槽,，見附錄B（參考件）。

4.9 真空冷凝蒸餾收集瓶,，見附錄B（參考件）,。

4.10 井形電爐，見附錄B（參考件）,。

4.11 直流電源,，電壓范圍0～90V，連續(xù)可調(diào),，電流0～60A,。

4.12 真空泵，10L／min,。

4.13 濕度控制器,，可調(diào)范圍0～100℃。

5 分析步驟

5.1 蒸餾

5.1.1 取300mL水樣,，放入蒸餾瓶（4.3）中,，然后向蒸餾瓶中加入1g高錳酸鉀（3.1）。蓋好磨口玻璃塞子,，并裝好蛇形冷凝管（4.4）,，待用。

5.1.2 加熱蒸餾,，將開始蒸出的幾毫升蒸餾液棄去,，然后將蒸餾液收集于磨口塞玻璃瓶（4.5）中。密封保存,。

5.2 電解濃縮

5.2.1 先要調(diào)節(jié)陽極位置,，使電解后剩下的溶液體積為8mL,。

5.2.2 將250mL蒸餾液（5.1.2），放入電解槽（4.8）中,，并加入2.5g氫氧化鈉（3.5）,。

5.2.3 將電解槽放入冷卻水箱，通自來水冷卻,。然后連接線路,，接通電源，并使起始電解電流為40～50A,。進(jìn)行電解,。

5.2.4 電解結(jié)束后，向電解槽緩慢地通入二氧化碳20min,。

5.3 真空冷凝蒸餾

5.3.1 把稱重過的收集瓶（4.9）,，放入液氮中冷卻5min后，將其與放在井形電爐（4.10）中的電解槽連接,。然后打開收集瓶上的閥門,，抽真空，并同時(shí)對電解槽加熱,，溫度控制在100℃以內(nèi),。冷凝蒸餾30min。

5.3.2 再次稱重收集瓶,，確定其蒸餾液凈重,。

5.4 制備試樣

5.4.1 配制溶劑

以1份曲吹通X-100（3.6）與2.5份甲苯（3.3）的比例，配制適量溶劑,，搖蕩混合均勻后放置待用,。

5.4.2 配制閃爍液，

將6.00gPPO（3.2）和0.30gPOPOP（3.4）,，放入1000mL容量瓶（4.6）中,，用溶劑（5.4.1）溶解并稀釋至刻度。搖蕩混合均勻后放入暗箱保存,。

5.4.3 制備本底試樣

將無氚水按5.1步驟進(jìn)行蒸餾,，取其蒸餾液6.00mL放入20mL聚乙烯樣品瓶中，再加入閃煉液（5.4.2）14.0mL,，搖蕩混合均勻后密封保存,。

5.4.4 制備待測試樣

取6.00mL蒸餾液（5.3.2）和14.0mL閃爍液（5.4.2），放入20mL聚乙烯樣品瓶中,，搖蕩混合均勻后密封保存,。

5.4.5 制備標(biāo)準(zhǔn)試樣

取6.00mL標(biāo)準(zhǔn)氚水（3.7）和14.0mL閃爍液（5.4.2），放入到20mL聚乙烯樣品瓶中,，搖蕩混合均勻后密封保存,。

6 測量

把制備好的試樣[包括本底試樣（5.4.3）,，待測試樣（5.4.4）和標(biāo)準(zhǔn)試樣（5.4.5）]，同時(shí)放入低本底液體閃爍譜儀的樣品室中,，避光12h,。

6.1 儀器準(zhǔn)備

調(diào)試儀器使之達(dá)到正常工作狀態(tài)。

6.2 測定本底計(jì)數(shù)率

選定一確定的計(jì)數(shù)時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)數(shù),。

6.3

測定儀器效率

選用一確定計(jì)數(shù)時(shí)間間隔,，對標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行計(jì)數(shù)，求出標(biāo)準(zhǔn)試樣的計(jì)數(shù)率,，然后用下式計(jì)算儀器的計(jì)數(shù)效率：

式中：

E——儀器的計(jì)數(shù)效率,，（計(jì)數(shù)／分）／（衰變／分）；

N_d

——標(biāo)準(zhǔn)試樣計(jì)數(shù)率,，計(jì)數(shù)／分；

N_b

——本底試樣計(jì)數(shù)率,，計(jì)數(shù)／分,；

D

——加入到標(biāo)準(zhǔn)試樣中氚的衰變數(shù)，衰變／分,。

6.4

測量樣品

選用一確定的計(jì)數(shù)時(shí)間間隔,，對待測樣品進(jìn)行計(jì)數(shù)。

7

分析結(jié)果的計(jì)算

計(jì)算水中氚的放射性濃度公式為

式中：

A——水中氚的放射性濃度,，Bq／L,；

V₁

——電解濃縮前水樣的體積，mL,；

V_f

——電解濃縮后水樣的體積,，mL；

V_m

—－測量時(shí)所用水樣的體積,，mL,；

E

——儀器對氚的計(jì)數(shù)效率，（計(jì)數(shù)／分）／（衰變／分）,；

N_g

——待測試樣的總計(jì)數(shù)率,，計(jì)數(shù)／分；

K

——單位換算系數(shù),，6.00×10^－2（1衰變／分）／（BqmL）,；

R

_e——電解濃縮回收率；

N_b

——本底試樣的計(jì)數(shù)率,，計(jì)數(shù)／分,。

注：用標(biāo)準(zhǔn)氚水，按電解濃縮步驟進(jìn)行電解,，然后進(jìn)行制樣測量,，用

R_e＝D_f／D_i算出R_e值,，式中D_f是電解前水樣中氚的衰變數(shù)；Df是經(jīng)電解濃縮后水中氚的衰變數(shù),。

8

精密度

方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性,。

本方法在正常和正確操作情況下，由同一操作人員,，在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi),，使用同一儀器，并在短期內(nèi),，對相同試佯所作兩個(gè)單次測試,，結(jié)果之間的差值超過重復(fù)性，平均來說

20次中不多于1次,。

本方法在正常和正確操作情況下,，由兩名操作人員，在不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi),，對相同試樣所作兩個(gè)單次測試,，結(jié)果之間差值，超過再現(xiàn)性,，平均來說

20次中不多于1次,。

如果兩個(gè)單次測試結(jié)果之間的差值超過了相應(yīng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)值，則認(rèn)為這兩個(gè)結(jié)果是可疑的,。

注：本精密度數(shù)據(jù)是在

1987年和1988年由7個(gè)實(shí)驗(yàn)室對3個(gè)水平的試樣所作的試驗(yàn)中確定的,。

9

誤差

分析結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)誤差由下式確定：

式中：?_m——分析方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差；

N_a

——待測試樣的凈計(jì)數(shù)率,，計(jì)數(shù)／分,；

N_b

——本底試樣的計(jì)數(shù)率，計(jì)數(shù)／分,；

t_s

——待測試樣的計(jì)數(shù)時(shí)間,，min；

t_b

——本底試樣的計(jì)數(shù)時(shí)間,，min,；

?_Re

——電解濃縮回收率的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

?_e

——儀器對氚的計(jì)數(shù)效率的標(biāo)準(zhǔn)偏差,。

附錄A 正確使用標(biāo)準(zhǔn)的說明

（參考件）

A1 如果待測試樣中氚的濃度較高,，或儀器的靈敏度足夠高，用儀器直接測量,，能得到滿意的結(jié)果時(shí),，可以省去電解濃縮一步，樣品經(jīng)常壓蒸餾，制樣后,，直接用儀器測量即可,。

A2 電解濃縮時(shí)，應(yīng)首先調(diào)節(jié)好陽極位置,，正確的調(diào)節(jié)方法是,，先在電解槽中，加入8mL含1％（m／V）氫氧化鈉溶液,，然后將陽極插入電解槽中,，邊上、下調(diào)節(jié)陽極位置,，邊用萬用表測量陰陽極間的電阻,，當(dāng)獲得一個(gè)突然變小或變大的電阻值時(shí)，再仔細(xì)調(diào)節(jié)一下,，在突然變化的那個(gè)位置上,，用陽極上的兩個(gè)螺母，把陽極管固定在法蘭盤上,，陽極位置便可調(diào)節(jié)好了,。

A3 電解濃縮時(shí)，如果采用比附錄B中的電解槽的陰極面積大或者小的陰極時(shí),，則電解的起始電流，可按陰極電流密度控制在0.1－0.2A／cm²范圍值,，計(jì)算出新采用的電解槽的起始電流范圍,。

A4 在操作過程中，例如制備試樣,、蒸餾等每一可能引起樣品間交叉污染的步驟中,，要注意避免交叉污染。操作要按先低水平,，后高水平順序進(jìn)行等,。

A5 電解濃縮回收率Re與電解槽的電極材料，電解質(zhì),，冷卻水溫度,，電流密度，體積濃縮倍數(shù)以及電解方式等有關(guān),。采用減容電解方式（即本標(biāo)準(zhǔn)采用的方式）則Re＝（Vf/V4）1/?,，式中的?是氚的電解分離系數(shù)。如果上述條件有任何一個(gè)發(fā)生了改變,，則原來的見和?值不能再使用,，這時(shí)應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)氚水，按電解步驟進(jìn)行電解，重新確定新的參數(shù)Re和?值,。如果只是冷卻水溫度發(fā)生了變化,，可按每升高1℃，?降低1.3％,，對?進(jìn)行修正,，再由?算出Re，一般可以不必重作實(shí)驗(yàn),。冷卻水溫度變化多少度,，就該修正?和Re值，這要根據(jù)測量誤差的要求而定,。

A6 如果標(biāo)準(zhǔn)氚水比待測試樣中的氚放射性濃度高出幾個(gè)數(shù)量級,，例如2.21×106dpm／g誤差±3％的標(biāo)準(zhǔn)氚水，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)氚水進(jìn)行稀釋后,，方可使用,。稀釋方法是用分析天平（4.2）地稱取一定量標(biāo)準(zhǔn)氚水，一般是0.18左右,，加入到一定容積（如1000mL的）容量瓶中,，然后再用無氚的蒸餾水稀釋至刻度，搖蕩混合均勻,，按下式算出稀釋后標(biāo)準(zhǔn)氚水的比放射性活度：

式中：C——比放射性活度,，（衰變／分）／mL；

D_S——加入到容量瓶中的標(biāo)準(zhǔn)氚水活度,，衰變／分,；

V_S——容量瓶的容積，mL,。

附錄B 儀器設(shè)備圖

（參考件）

圖B1 電解槽

圖B2 真空蒸鎦收集瓶

附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由國家環(huán)保局和中國核工業(yè)總公司提出,。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國原子能科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人孔繁信,。>

文章關(guān)鍵詞：水中氚的分析方法