水中氚的分析方法.docx

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1、HJ中华人民共和国国家环境保护标准HJ 1126-2020水中氤的分析方法Analysis method for tritium in water（发布稿）2020-04-09 发布2020-04-30 实施前言II1 适用范围12 规范性引用文件13 方法原理14 术语和定义15 试剂和材料26 仪器和设备27 样品38 分析步骤39 结果计算与表示710 精密度和准确度911 质量保证和质量控制912 废物处理10附录A 正确使用标准的说明（资料性附录） 11附录B碱式电解浓集装置示意图（资料性附录） 12附录C SPE电解浓集装置示意图（资料性附录） 14附录D淬灭校正曲线的制作、使用及

2、内标法概述（资料性附录） 15为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国放射性污染防治法和中 华人民共和国核安全法，规范水中僦的分析工作，制定本标准。本标准规定了水中僦的测定步骤以及应遵守的技术规定。包括试剂和材料、仪器和设备、 样品、分析步骤、结果计算与表示、精密度和准确度、质量保证和质量控制、废物处理等技 术要求。本标准对水中瓶的分析方法(GB/T 12375-1990)作了修订，修订过程中主要参考 TASTM D4107-2008 Standard Test Method for Tritium in Drinking Water、ISO 9698-2010 Water qualit

3、y一Determination of tritium activity concentration一Liquid scintillation counting method、以及日本文部科学省放射性能测定法系列9僦分析法等国际标准。水中僦的分析方法(GB/T 12375-1990)首次发布于1990年，原标准起草单位为中 国原子能科学研究院。本次为第一次修订，修订的主要内容：一增加了规范性引用文件、方法原理、术语和定义、样品、废物处理等章节；补充了水样与闪烁液配比确定，电解浓集装置的标定，淬灭校正曲线的制作、使用 与内标法等关键技术细节，引入了固体聚合物电解质电解浓集法；补充了探测下限的计算公

4、式；对部分内容表述进行了修订。本标准实施之日起，水中僦的分析方法(GB/T 12375-1990)在相应的国家放射性 污染防治标准实施中停止执行。本标准由生态环境部核设施安全监管司、法规与标准司组织修订。本标准起草单位：浙江省辐射环境监测站(生态环境部辐射环境监测技术中心)。本标准由生态环境部2020年4月9日批准。本标准自2020年4月30日起实施。本标准由生态环境部负责解释。水中氤的分析方法1 适用范围本标准规定了水中僦的分析方法。本标准适用于地表水、地下水、饮用水和海水等环境水体中僦的分析，对于核设施液态 流出物中僦的分析，也可参照使用。2 规范性引用文件以下标准和规范所含条文，在本标准

5、中被引用即构成本标准的条文，与本标准同效。凡 是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。HJ/T 61辐射环境监测技术规范3 方法原理水样中加入高镒酸钾，经常压蒸储后，储出液与闪烁液按一定比例混合，待测试样中瓶 发射的B射线能量被闪烁液中的溶剂吸收并传递给闪烁体分子，闪烁体分子退激发射的可见 光光子被液体闪烁计数器内的光电倍增管探测，从而测得样品中僦的计数率，经本底、探测 效率校正后，得出水样中僦的活度浓度。对于部分环境水样，可采用碱式电解浓集或固体聚 合物电解质电解浓集的方法，利用IH同位素比3H同位素更快被电解成气体的现象，将样品 中僦浓集后进行分析和测量。4 术语和定义5 . 1

6、液体闪烁计数器 IiqUid sc inti I Iation counter通过对辐射能量传递至液态闪烁体所产生的荧光进行计数，来检测和测量被分析样品中 电离辐射强度的仪器。6 . 2 电解浓集因子 e I ectro I yte enr i chment factor本标准中所称的浓集因子，是指在电解浓集装置标定时，所使用的工作标准溶液电解浓 集后的活度浓度（Cf）,除以工作标准溶液初始活度浓度（Ci）所得的商，记作e0 4. 3 优值 figure of mer it表征液体闪烁计数器对特定样品体系测量性能的一个定量指标，简称FOM,由百分计 数效率（ExlOO）的平方除以以min为单位

7、的本底计数率（Nb）得到，即FOM=（EXIO0）2瓯。 4. 4 淬灭 quench所有对射线能量转换为计数瓶中释放出的荧光这一过程产生干扰的现象。分为化学淬灭 和颜色（光学）淬灭两种。7 . 5 淬灭指示参数 quench i nd i cat i on parameter指示样品淬灭水平的值，因液体闪烁计数器型号的不同，在测量结果中表示为SQP（E） （外标谱淬灭参数）、tSIE （外标转换谱指数）、ESCR （外标道比）、TDCR （三双符合比） 和SIS （样品谱指数）等的数值。5 试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸储水。5. 1高镒酸钾，KMnO4o5

8、.2闪烁液，由闪烁体和溶剂按一定比例配制，或选用合适的商用闪烁液。5. 3氢氧化钠，NaOHo5. 4 3H标准溶液，采用有证标准物质，不确定度W3%。5.5本底水，瓶计数率尽量低的水，通常采用与外界交换较少的深井水或冰川水。8 . 6二氧化碳，纯度299.9%。8.7 液氮，纯度99.9%。8.8 沸石或玻璃珠。9 仪器和设备6. 1低本底液体闪烁计数器（以下简称“液闪”），典型计数条件下，对水中瓶的探测下限W2.0 BqZLo6. 2分析天平，感量0.0001g,量程大于100g。6.3玻璃圆底烧瓶，500 mLo6. 4玻璃圆底烧瓶，1 L。6.1 5蛇形冷凝管,250 CmO6.6 磨

9、口塞玻璃瓶，250 mL。6.7 磨口塞玻璃瓶，500mLo6. 8容量瓶，1 L06.9 计数瓶，聚乙烯、聚四氟乙烯或低钾玻璃材质，20 mLo6.10 碱式电解浓集装置，参考附录B （资料性附录）。6. 11固体聚合物电解质（Solid Polymer Electrolyte,以下简称SPE）电解装置，参考附录C （资料性附录）。6. 12电导率仪，测量范围02xl05scm,基本误差Wl%。6. 13加液器，量取范围010mL,误差Wl%。6.14 量筒，1L07 样品7.1 水样的采集参照HJ/T61辐射环境监测技术规范。7.2 使用可避免同位素交换的容器贮存水样，样品采集时，水样应充

10、满贮存容器，对于需 要电解的样品，样品量一般要求为IL以上；对于不需电解的样品，样品量应大于500mL。 7.3为防止化学淬灭干扰，用于僦分析的样品不能酸化，样品取回实验室后，应尽快分析。8 分析步骤8.1 样品处理8. 1. 1 取300 mL水样，放入圆底烧瓶（6.3）中，加入约0.5 g高镒酸钾（5.1）,放入几粒 沸石或玻璃珠（5.8）以防爆沸，盖好磨口玻璃塞，装好蛇形冷凝管（6.5）,开始常压蒸储， 收集电导率低于10 Scm的储出液约150200 mL于磨口塞玻璃瓶（6.6）中，记作“常压蒸 储样品”，密封保存，待用。一般情况下，弃去的是前50 mL储出液，收集的储出液处于中 间段

11、。8.1.2 对用于碱式电解浓集的样品，放入圆底烧瓶（6.4）中的初始水样体积为600 mL, 弃去约50毫升初始储出液，将中间的500 mL偏出液收集于磨口塞玻璃瓶（6.7）中，弃去最 后的50mL储出液，密封保存，待用。8. 1.3 对用于SPE电解浓集的样品，放入圆底烧瓶（6.4）的初始水样体积为600 mL,用 电导率仪（6.12）测量储出液电导率，收集电导率低于5 Scm的储出液约500 mL于磨口塞 玻璃瓶（6.7）中，密封保存，待用。8.2电解浓集8. 2. 1碱式电解浓集8.2.1.1调节碱式电解浓集装置（图B.1）阳极位置，使电解后剩下的浓集液体积为1020 mLo8.2.

12、1.2用量筒（6.14）量取一定体积的储出液（8.1.2）,倒入电解槽（图B.1）中，并加入 一定量的氢氧化钠（5.3） o8. 2,1.3将电解槽（图B.1）放入水槽（图B.1）内，开启冷却水循环装置（图B.1）,连接 线路，接通电源，设置电解电流和冷却温度，开始电解。8.2. 1.4电解结束后，以1020 mL/min的流速，向电解槽（图B.1）内缓慢地通入二氧化 碳（5.6）,至浓集液被中和。8. 2.1.5真空冷凝蒸播对被中和后的浓集液，开展真空冷凝蒸储，步骤如下：a）把称重过的收集瓶（图B.2）放入液氮（5.7）中冷却5 min后取出，与放在井形电 炉（图B3）中的电解槽（图B.1）

13、连接。打开收集瓶上（图B.2）的阀门，抽真空，在100 以内加热电解槽，冷凝蒸储30min0b）再次称重收集瓶，确定浓集液被蒸储后的净重，待用。8.2.2 SPE电解浓集1.1.1.1 2. 2. 1设置SPE电解浓集装置（图C.1）停止液位的位置，使电解后剩下的浓集液体积为1020 mL。1.1.1.2 用量筒（6.14）量取一定体积的本底水（5.5）,倒入储样瓶（图C.1）中，打开电 解开关，对SPE电解浓集装置（图CI）进行IOmin左右的清洗，打开浓集液出口（图C.1） 阀门，排出本底水。重复以上步骤3次左右，直至电解单元中残留的僦被清洗完毕。1.1.1.3 将一定体积的储出液（8.1

14、.3）,倒入储样瓶（图C.1）内。1.1.1.4 设置冷却单元（图C.1）温度为12,开启冷却单元。1.1.1.5 设置好电解电流，启动电解，电解浓集液到达停止液位后，电解自动停止，一般需 23 天。1.1.1.6 关闭电解电源（图C.1）和冷却单元（图C.1）电源，打开浓集液出口（图C.1）阀 门，将浓集液放入磨口塞玻璃瓶（6.6）中，待用。1.1.1.7 2. 2. 7重复8.2.2.2的清洗步骤，以备下次电解。8. 3制备试样8.1.1 水样与闪烁液配比确定制备用于测量的试样之前，需要确定水样与闪烁液（5.2）的质量体积配比（g:mL）,以 20 mL计数瓶为例，说明如下：a）对于已知最

15、高含水率的闪烁液（5.2），如标签上注明“最多可以在10 mL闪烁液中 合并10 mL水”的商用闪烁液，可以在水样和闪烁液（5.2）质量体积配比10:10以下，按 照1:19, 2:18, 3:17,而，10:10的配比，分别配制10个本底试样和10个标准试样。b）对于未知最高含水率的其它闪烁液（5.2）,则可以按照1:19, 2:18, 3:17,而，19:1 的配比，分别配制19个本底试样和19个标准试样。c）按8.5节流程，分别测量以上本底试样和标准试样，按9.1.1节公式（1）算出探测 效率E,并计算出相应的优值，取优值最大的质量体积配比，用作水样与相应类型闪烁液（5.2） 的最佳配比。d）以下分析流程均基于上述3步所确定的最佳配比开展，为便于描述，将试样质量和 闪烁液（5.2）体积分别记作m和V。8.1.2 制备本底试样8. 3, 2,1按8.1节所述流程对本底水（5.5）进行常压蒸储处理，收集与8.1.18.1.3节所述流 程处于同段的本底水储出液，作为相应的刻度用本底水样，待用。8. 3.2.2用分析天平（6.2）称取质量为m的本底水样（8.3.2.1 ）