(高清版)GBT 42256-2022 海水中釕-106的分析方法 γ能譜法

海水中釕-106的分析方法γ能譜法I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國(guó)自然資源部提出。本文件由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本文件起草單位：自然資源部第三海洋研究所。1海水中釕-106的分析方法γ能譜法警示——本文件中使用的部分試劑具有毒性或腐蝕性，使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了使用γ能譜儀對(duì)海水中放射性核素Ru活度的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法。本文件適用于海水中106Ru的分析測(cè)定，核工業(yè)排放廢水中106Ru的分析測(cè)定可參照本文件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T11713—2015高純鍺γ能譜分析通用方法GB17378.3—2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第3部分：樣品采集、貯存與運(yùn)輸3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。放射性活度濃度radioactivityconcentration某種物質(zhì)單位體積內(nèi)的放射性活度。[來(lái)源：GB/T4960.1—2010,3.58,有修改]放射性平衡radioactiveequilibrium某一衰變鏈中，各放射性核素的活度均按該鏈前驅(qū)核素的半衰期隨時(shí)間作指數(shù)衰減的狀態(tài)。這種放射性平衡只有在前驅(qū)核素的半衰期比該衰變鏈中其他任何一代子體核素的半衰期長(zhǎng)時(shí)才是可能的。如果前驅(qū)核素的半衰期很長(zhǎng)，以致在我們考察期間，前驅(qū)核素總體平衡上的變化可以忽略，那么所有的核素的放射性活度將幾乎相等，這種平衡稱為長(zhǎng)期平衡。否則，就稱為暫時(shí)平衡。4方法原理16Ru屬于純?chǔ)路派湫院怂?，?jīng)β衰變后生成短壽命子體!“Rh。Rh衰變方式有β衰變和γ衰變，可利用γ能譜儀測(cè)量環(huán)境樣品中10Rh的活度。樣品中1Ru的活度根據(jù)與其處于放射性平衡的子海水中加入硫化鈉和硝酸鎳試劑，在pH值為8～9條件下生成硫化鎳沉淀富集10°Ru,用γ能譜儀進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)測(cè)定106Ru子體16Rh活度，計(jì)算出海水中16Ru的活度。25試劑及其配制除非另有說(shuō)明，所用試劑均為分析純，試驗(yàn)用水為新制備的去離子水或蒸餾水。5.1鹽酸(12mol/L):p=1.18g/mL。5.2氫氧化鈉溶液(10mol/L):稱取200g氫氧化鈉(NaOH)溶于水中，稀釋至500mL。5.3硫化鈉溶液(0.50mol/L):稱取12.00g九水合硫化鈉(Na?S·9H?O)溶于100mL水中，儲(chǔ)存于棕色試劑瓶中，現(xiàn)配現(xiàn)用。5.4硝酸鎳溶液(1.00mol/L):稱取29.08g硝酸鎳[Ni(NO?)?·6H?O]溶于100mL水中。5.5106Ru標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.00Bq/g)。6儀器及設(shè)備6.1高純鍺γ能譜儀：滿足GB/T11713—2015中3.1的要求。6.2電動(dòng)攪拌機(jī)(200r/min～4000r/min)。6.3酸度計(jì)(或精密pH試紙)。6.5塑料桶(大于20L)。6.6馬弗爐。7樣品的采集和處理按照GB17378.3—2007中第4章的要求采集海水樣品，樣品采集后立即加入鹽酸(5.1)調(diào)節(jié)pH值小于2。8分析步驟8.1將已酸化的20L海水樣品(如果樣品渾濁，靜置過(guò)夜取上清液，或者過(guò)濾取濾液)轉(zhuǎn)移至塑料桶(6.5)中。8.2電動(dòng)攪拌機(jī)(6.2)攪拌下，加入現(xiàn)配的氫氧化鈉溶液(5.2)調(diào)節(jié)pH值為8～9。8.3依次加入硫化鈉溶液(5.3)10.0mL和硝酸鎳溶液(5.4)2.0mL,用電動(dòng)攪拌機(jī)(6.2)攪拌0.5h,靜置過(guò)夜。8.4虹吸出上清液，棄去；留下的溶液和沉淀用抽濾裝置(6.4)過(guò)濾，濾物轉(zhuǎn)入坩堝，將坩堝放入馬弗爐(6.6)中，升溫至450℃灼燒灰化2h,冷卻至室溫。8.5將冷卻后的樣品裝入測(cè)量容器中待測(cè)。9測(cè)量9.1γ能譜儀的準(zhǔn)備和能量刻度按照GB/T11713—2015中3.1和4.2的規(guī)定進(jìn)行γ能譜儀的準(zhǔn)備和能量刻度。9.2樣品測(cè)量9.2.1將8.5制備好的樣品放入高純鍺γ能譜儀(6.1)進(jìn)行測(cè)量。39.2.2樣品的測(cè)量容器效率刻度應(yīng)在儀器處于相同穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行，且保持相同的幾何條件和工作狀態(tài)。9.2.3測(cè)量時(shí)間應(yīng)按要求的計(jì)數(shù)誤差控制。9.2.4在樣品測(cè)量前，應(yīng)測(cè)量高純鍺γ能譜儀的本底。9.2.516Ru的活度根據(jù)與其處于放射性平衡的子體核素106Rh的活度來(lái)確定，測(cè)定106Rh所用的γ射線能量為621.93keV(分支比為9.93%)。9.3效率刻度9.3.1標(biāo)準(zhǔn)效率刻度源的制備和測(cè)量9.3.1.1取空白海水樣品轉(zhuǎn)移至塑料桶(6.5)中，按照8.2～8.4制備標(biāo)準(zhǔn)效率刻度源基質(zhì)。燒灰化2h,冷卻至室溫，裝入測(cè)量容器中，放入高純鍺γ能譜儀(6.1)進(jìn)行測(cè)量。9.3.2探測(cè)效率的計(jì)算探測(cè)效率按照公式(1)計(jì)算：式中：e——106Rh全吸收峰探測(cè)效率；N.——標(biāo)準(zhǔn)效率刻度源10Rh的γ能譜峰計(jì)數(shù)；T、——標(biāo)準(zhǔn)刻度源γ能譜數(shù)據(jù)收集時(shí)間，單位為秒(s);N,——標(biāo)準(zhǔn)刻度源基質(zhì)本底1Rh的γ能譜峰計(jì)數(shù)；T,——標(biāo)準(zhǔn)刻度源基質(zhì)本底γ能譜數(shù)據(jù)收集時(shí)間，單位為秒(s);A、——標(biāo)準(zhǔn)效率刻度源Ru的活度，單位為貝可(Bq);I——106Rh特征峰分支比，為9.93%。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)源與樣品的幾何形狀、性狀等相同，只是核素或γ射線能量不同的情況，宜按照GB/T11713—2015中4.3.4.2規(guī)定的全能峰效率曲線法進(jìn)行γ射線全吸收峰探測(cè)效率刻度。10結(jié)果計(jì)算10.1海水中106Ru的放射性活度濃度計(jì)算樣品中106Ru的放射性活度濃度按照公式(2)計(jì)算： (2)式中：A——樣品Ru的放射性活度濃度，單位為毫貝可每升(mBq/L);N——樣品中1Rh的γ能譜峰計(jì)數(shù)；T——樣品γ能譜數(shù)據(jù)收集時(shí)間，單位為秒(s);V——樣品的體積，單位為升(L);D——樣品16Ru校正到采樣時(shí)的衰變校正系數(shù)；Y——釕的化學(xué)回收率，化學(xué)回收率通過(guò)加入示蹤劑，按照8.1～8.5的步驟分析并計(jì)算得到。410.2樣品凈計(jì)數(shù)率誤差樣品凈計(jì)數(shù)率誤差按照公式(3)計(jì)算：式中：δ,——樣品凈計(jì)數(shù)率的誤差；δ(w——樣品全能峰或道區(qū)計(jì)數(shù)率誤差；δ(n?/t?)——相應(yīng)本底計(jì)數(shù)率誤差。海水中10GRu的放射性活度濃度誤差按照公式(4)計(jì)算：?=[(δn,/n?)2+(δ./e)2]V2·A式中：δA——海水中10Ru的放射性活度濃度的誤差；n;——樣品凈計(jì)數(shù)率，單位為計(jì)數(shù)每秒。10.4衰變校正系數(shù)樣品106Ru放射性活度濃度校正到采樣時(shí)的衰變校正系數(shù)按照公式(5)計(jì)算：D=e-0.216×10-?×Tp (5)式中：D——樣品1Ru放射性活度濃度校正到采樣時(shí)的衰變校正系數(shù)；Tp——樣品采樣到測(cè)量的時(shí)間間隔，單位為秒(s)。10.5分析方法的檢出限分析方法的檢出限按照公式(6)計(jì)算：式中：LLD——分析方法的檢出限，單位為毫貝可每升(mBq/L)。11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制11.1質(zhì)量控制措施質(zhì)量控制措施包括：——儀器設(shè)備應(yīng)每半年進(jìn)行一次校準(zhǔn)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)儀器工作狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)；——應(yīng)定期使用標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)儀器進(jìn)行刻度，當(dāng)發(fā)生試劑和材料變化、儀器設(shè)備變化、測(cè)量環(huán)境變化——數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合質(zhì)量控制要求，原始記錄及其他重要的數(shù)據(jù)資料應(yīng)建檔保存。11.2精密度和準(zhǔn)確度活度為1Bq時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過(guò)30%。511.3方法的檢出限樣品體積為20L,用低本底高純鍺γ能譜儀(相對(duì)探測(cè)效率為30%)測(cè)量，測(cè)量時(shí)間為24h,本方法檢出限為12mBq/L