1 主題內(nèi)容與適用范圍

本標準規(guī)定了分析水中氚的方法,。

本標準適用于測量環(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，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑,。

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 標準氚水，濃度和待測試樣盡量相當,，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 儀器和設備

4.1 低本底液體閃爍譜儀，計數(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 制備標準試樣

取6.00mL標準氚水（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）和標準試樣（5.4.5）],，同時放入低本底液體閃爍譜儀的樣品室中,，避光12h。

6.1 儀器準備

調(diào)試儀器使之達到正常工作狀態(tài),。

6.2 測定本底計數(shù)率

選定一確定的計數(shù)時間間隔進行計數(shù),。

6.3

測定儀器效率

選用一確定計數(shù)時間間隔，對標準試樣進行計數(shù),，求出標準試樣的計數(shù)率,，然后用下式計算儀器的計數(shù)效率：

式中：

E——儀器的計數(shù)效率，（計數(shù)／分）／（衰變／分）,；

N_d

——標準試樣計數(shù)率,，計數(shù)／分；

N_b

——本底試樣計數(shù)率,，計數(shù)／分,；

D

——加入到標準試樣中氚的衰變數(shù)，衰變／分,。

6.4

測量樣品

選用一確定的計數(shù)時間間隔,，對待測樣品進行計數(shù)。

7

分析結(jié)果的計算

計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

—－測量時所用水樣的體積,，mL,；

E

——儀器對氚的計數(shù)效率，（計數(shù)／分）／（衰變／分）,；

N_g

——待測試樣的總計數(shù)率,，計數(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

——本底試樣的計數(shù)率，計數(shù)／分,。

注：用標準氚水,，按電解濃縮步驟進行電解，然后進行制樣測量,，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,，在同一實驗室內(nèi)，使用同一儀器,，并在短期內(nèi),，對相同試佯所作兩個單次測試，結(jié)果之間的差值超過重復性,，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,，在不同實驗室內(nèi),，對相同試樣所作兩個單次測試，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。

如果兩個單次測試結(jié)果之間的差值超過了相應的重復性和再現(xiàn)性數(shù)值,，則認為這兩個結(jié)果是可疑的,。

注：本精密度數(shù)據(jù)是在

1987年和1988年由7個實驗室對3個水平的試樣所作的試驗中確定的。

9

誤差

分析結(jié)果的相對標準誤差由下式確定：

式中：?_m——分析方法的相對標準偏差,；

N_a

——待測試樣的凈計數(shù)率,，計數(shù)／分；

N_b

——本底試樣的計數(shù)率,，計數(shù)／分,；

t_s

——待測試樣的計數(shù)時間，min,；

t_b

——本底試樣的計數(shù)時間,，min；

?_Re

——電解濃縮回收率的標準偏差,；

?_e

——儀器對氚的計數(shù)效率的標準偏差,。

附錄A 正確使用標準的說明

（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,，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,，應首先調(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，當獲得一個突然變小或變大的電阻值時,，再仔細調(diào)節(jié)一下,，在突然變化的那個位置上，用陽極上的兩個螺母,，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,，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,，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,。采用減容電解方式（即本標準采用的方式）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發(fā)生了改變，則原來的見和?值不能再使用,，這時應該用標準氚水,，按電解步驟進行電解，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?進行修正,，再由?算出Re，一般可以不必重作實驗,。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 如果標準氚水比待測試樣中的氚放射性濃度高出幾個數(shù)量級，例如2.21×106dpm／g誤差±3％的標準氚水,，應將標準氚水進行稀釋后,，方可使用。稀釋方法是用分析天平（4.2）地稱取一定量標準氚水,，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準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準氚水活度,，衰變／分；

V_S——容量瓶的容積,，mL,。

附錄B 儀器設備圖

（參考件）

圖B1 電解槽

圖B2 真空蒸鎦收集瓶

附加說明：

本標準由國家環(huán)保局和中國核工業(yè)總公司提出。
本標準由中國原子能科學研究院負責起草,。
本標準主要起草人孔繁信,。>

文章關鍵詞：水中氚的分析方法