(高清版)GBT 42256-2022 海水中钌-106的分析方法 γ能谱法

海水中钌-106的分析方法γ能谱法I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本文件起草单位：自然资源部第三海洋研究所。1海水中钌-106的分析方法γ能谱法警示——本文件中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件规定了使用γ能谱仪对海水中放射性核素Ru活度的实验室测定方法。本文件适用于海水中106Ru的分析测定，核工业排放废水中106Ru的分析测定可参照本文件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T11713—2015高纯锗γ能谱分析通用方法GB17378.3—2007海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。放射性活度浓度radioactivityconcentration某种物质单位体积内的放射性活度。[来源：GB/T4960.1—2010,3.58,有修改]放射性平衡radioactiveequilibrium某一衰变链中，各放射性核素的活度均按该链前驱核素的半衰期随时间作指数衰减的状态。这种放射性平衡只有在前驱核素的半衰期比该衰变链中其他任何一代子体核素的半衰期长时才是可能的。如果前驱核素的半衰期很长，以致在我们考察期间，前驱核素总体平衡上的变化可以忽略，那么所有的核素的放射性活度将几乎相等，这种平衡称为长期平衡。否则，就称为暂时平衡。4方法原理16Ru属于纯β放射性核素，经β衰变后生成短寿命子体!“Rh。Rh衰变方式有β衰变和γ衰变，可利用γ能谱仪测量环境样品中10Rh的活度。样品中1Ru的活度根据与其处于放射性平衡的子海水中加入硫化钠和硝酸镍试剂，在pH值为8～9条件下生成硫化镍沉淀富集10°Ru,用γ能谱仪进行测量。通过测定106Ru子体16Rh活度，计算出海水中16Ru的活度。25试剂及其配制除非另有说明，所用试剂均为分析纯，试验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。5.1盐酸(12mol/L):p=1.18g/mL。5.2氢氧化钠溶液(10mol/L):称取200g氢氧化钠(NaOH)溶于水中，稀释至500mL。5.3硫化钠溶液(0.50mol/L):称取12.00g九水合硫化钠(Na₂S·9H₂O)溶于100mL水中，储存于棕色试剂瓶中，现配现用。5.4硝酸镍溶液(1.00mol/L):称取29.08g硝酸镍[Ni(NO₃)₂·6H₂O]溶于100mL水中。5.5106Ru标准溶液(5.00Bq/g)。6仪器及设备6.1高纯锗γ能谱仪：满足GB/T11713—2015中3.1的要求。6.2电动搅拌机(200r/min～4000r/min)。6.3酸度计(或精密pH试纸)。6.5塑料桶(大于20L)。6.6马弗炉。7样品的采集和处理按照GB17378.3—2007中第4章的要求采集海水样品，样品采集后立即加入盐酸(5.1)调节pH值小于2。8分析步骤8.1将已酸化的20L海水样品(如果样品浑浊，静置过夜取上清液，或者过滤取滤液)转移至塑料桶(6.5)中。8.2电动搅拌机(6.2)搅拌下，加入现配的氢氧化钠溶液(5.2)调节pH值为8～9。8.3依次加入硫化钠溶液(5.3)10.0mL和硝酸镍溶液(5.4)2.0mL,用电动搅拌机(6.2)搅拌0.5h,静置过夜。8.4虹吸出上清液，弃去；留下的溶液和沉淀用抽滤装置(6.4)过滤，滤物转入坩埚，将坩埚放入马弗炉(6.6)中，升温至450℃灼烧灰化2h,冷却至室温。8.5将冷却后的样品装入测量容器中待测。9测量9.1γ能谱仪的准备和能量刻度按照GB/T11713—2015中3.1和4.2的规定进行γ能谱仪的准备和能量刻度。9.2样品测量9.2.1将8.5制备好的样品放入高纯锗γ能谱仪(6.1)进行测量。39.2.2样品的测量容器效率刻度应在仪器处于相同稳定的状态下进行，且保持相同的几何条件和工作状态。9.2.3测量时间应按要求的计数误差控制。9.2.4在样品测量前，应测量高纯锗γ能谱仪的本底。9.2.516Ru的活度根据与其处于放射性平衡的子体核素106Rh的活度来确定，测定106Rh所用的γ射线能量为621.93keV(分支比为9.93%)。9.3效率刻度9.3.1标准效率刻度源的制备和测量9.3.1.1取空白海水样品转移至塑料桶(6.5)中，按照8.2～8.4制备标准效率刻度源基质。烧灰化2h,冷却至室温，装入测量容器中，放入高纯锗γ能谱仪(6.1)进行测量。9.3.2探测效率的计算探测效率按照公式(1)计算：式中：e——106Rh全吸收峰探测效率；N.——标准效率刻度源10Rh的γ能谱峰计数；T、——标准刻度源γ能谱数据收集时间，单位为秒(s);N,——标准刻度源基质本底1Rh的γ能谱峰计数；T,——标准刻度源基质本底γ能谱数据收集时间，单位为秒(s);A、——标准效率刻度源Ru的活度，单位为贝可(Bq);I——106Rh特征峰分支比，为9.93%。对于标准源与样品的几何形状、性状等相同，只是核素或γ射线能量不同的情况，宜按照GB/T11713—2015中4.3.4.2规定的全能峰效率曲线法进行γ射线全吸收峰探测效率刻度。10结果计算10.1海水中106Ru的放射性活度浓度计算样品中106Ru的放射性活度浓度按照公式(2)计算： (2)式中：A——样品Ru的放射性活度浓度，单位为毫贝可每升(mBq/L);N——样品中1Rh的γ能谱峰计数；T——样品γ能谱数据收集时间，单位为秒(s);V——样品的体积，单位为升(L);D——样品16Ru校正到采样时的衰变校正系数；Y——钌的化学回收率，化学回收率通过加入示踪剂，按照8.1～8.5的步骤分析并计算得到。410.2样品净计数率误差样品净计数率误差按照公式(3)计算：式中：δ,——样品净计数率的误差；δ(w——样品全能峰或道区计数率误差；δ(n₁/t₁)——相应本底计数率误差。海水中10GRu的放射性活度浓度误差按照公式(4)计算：ô=[(δn,/n₁)²+(δ./e)²]V²·A式中：δA——海水中10Ru的放射性活度浓度的误差；n;——样品净计数率，单位为计数每秒。10.4衰变校正系数样品106Ru放射性活度浓度校正到采样时的衰变校正系数按照公式(5)计算：D=e-0.216×10-⁷×Tp (5)式中：D——样品1Ru放射性活度浓度校正到采样时的衰变校正系数；Tp——样品采样到测量的时间间隔，单位为秒(s)。10.5分析方法的检出限分析方法的检出限按照公式(6)计算：式中：LLD——分析方法的检出限，单位为毫贝可每升(mBq/L)。11质量保证和质量控制11.1质量控制措施质量控制措施包括：——仪器设备应每半年进行一次校准，应用标准源对仪器工作状态进行检验；——应定期使用标准源对仪器进行刻度，当发生试剂和材料变化、仪器设备变化、测量环境变化——数据统计方法和数据处理应符合质量控制要求，原始记录及其他重要的数据资料应建档保存。11.2精密度和准确度活度为1Bq时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的相对标准偏差不应超过30%。511.3方法的检出限样品体积为20L,用低本底高纯锗γ能谱仪(相对探测效率为30%)测量，测量时间为24h,本方法检出限为12mBq/L