1、中华人民共和国国家标准水中钚的分析方法发布实施国家环境保护局发布中华人民共和国国家标准水中钚的分析方法国家环境保护局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了地下水地面水中钚的分析和事故情况下环境水中及核工业排放废水中钚的常规监测方法本标准适用于钚的活度在以上的测量范围引用标准测量方法的精密度通过实验室间试验确定测试方法的重复性和再现性原理水样品中的钚在条件下用生成的钙镁的氢氧化物共沉淀浓集沉淀物用的硝酸溶解经过还原氧化后钚以或阴离子形式存在于溶液中当此溶液通过三正辛胺聚三氟氯乙烯粉或三正辛胺硅烷化白色担体萃取色层柱时又以或络合物形式被吸附经用盐酸和硝酸淋洗而达到进一步纯化钚之目的用低浓度的草酸硝
2、酸混合溶液将钚从色层柱上洗脱在低酸度下钚以氢氧化物形式被电沉积在不锈钢片上最后用低本底计数器或低本底谱仪测量钚的活度试剂除非另有说明分析时均使用符合国家标准的或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水和同等纯度的水其他等级的试剂只要预先确定其具有足够高的纯度使用时不会降低测定准确度即可使用无水氯化钙含量不低于氯化镁含量不低于氨磺酸含量不低于还原铁粉含量不低于亚硝酸钠含量不低于草酸含量不低于聚三氟氯乙烯粉辐照合成目硅烷化白色担体目硝酸浓度盐酸浓度氢氧化铵浓度二甲苯含量不低于乙醇含量不低于盐酸硝酸硝酸硝酸氢氧化铵草酸硝酸溶液亚硝酸钠溶液三正辛胺含量不低于氨基磺酸亚铁溶液称取还原铁粉和氨磺酸用左右的硝酸溶解过滤
3、除去不溶物滤液用硝酸稀释至棕色容量瓶中在冰箱中保存备用使用期可达碘氢酸浓度不少于碘氢酸盐酸溶液精密试纸和标准指示剂国家计量院标定不确定度为标准板源外径为活性区为不确定度为仪器与设备低本底计数器或低本底谱仪最低探测限为离心机最高转速容量电动搅拌器最高转速聚乙烯塑料桶容量玻璃萃取色层柱见附录参考件图电沉积装置见附录参考件图玻璃萃取色层柱的准备色层粉的调制每聚三氟氯乙烯粉或每硅烷化白色担体加入的三正辛胺二甲苯溶液充分搅拌均匀后放置在红外灯下烘烤使二甲苯挥发并呈现松散状用水悬浮法除去悬浮的粉后贮存在玻璃瓶中备用色层柱的制备用湿法将色层粉装入色层柱中柱的上下两端用少量的聚四氟乙烯细丝填塞床高使用前用硝酸
4、以流速通过柱子以平衡柱上的酸度采样点的布设和样品的采集采样点的布设原则采样点主要应布设在核企业周围的水域选择混合均匀的水段核企业下风向供城镇饮用和工业灌溉用的地下水的出水口或开采井以及常规监测井工业废水排放口废水处理设施的排出口等均应布设采样点必须布设足够的采样点以满足整个水体分析结果的精密度要求对不受核设施影响的一般地面水和地下水也应布设适当数量的对照点样品采集原则和方法采样前要实地考察采样点周围的自然环境特征和社会活动情况并做好记录和标志所采样品必须保证对整个水体的实际情况具有代表性采集的样品量应按满足方法的精密度要求而定在样品的采集运输包装等过程中必须保证待分析的组分及其特征不发生改变所
5、使用的采样工具和容器应事先用将要采集的水荡洗三次并加入适量的硝酸以调节水样为左右当采集放射性水平高的水样时应特别注意辐射防护和防止工作场所的污染以及样品之间的交叉污染当水面宽度小于时只在中泓线垂线水面下采表层水样水面宽度大于时可根据情况适当增设垂线采样当水深不超过时只在水面下处采表层水样水深超过时可根据情况适当增设采样层次采样时要及时填写采样记录样品清单和做好标签分析步骤水样的处理将水样静置以上从静置后的水样中抽取上层清液放入的聚乙烯塑料桶中加入氢氧化铵搅拌均匀后加入无水氯化钙氯化镁待完全溶解搅拌均匀后再缓慢加入氢氧化铵调节值为继续搅拌以上然后静止以上抽去上层清液将剩下的少量上层清液和沉淀一起
6、转入离心管中离心转速为弃去上层清液再用蒸馏水洗涤塑料桶后转入原离心管中并将沉淀物搅拌洗涤后再离心转速弃去洗涤液用硝酸洗涤搅拌棒和塑料桶壁然后将洗涤液倒入的玻璃烧杯中再用硝酸重复洗涤一次合并两次洗涤液并用来溶解离心管中的沉淀将溶解后的溶液采用快速滤纸过滤并用硝酸洗涤滤纸及残渣收集过滤液供分析用分离纯化钚按每上述溶液加入氨基磺酸亚铁进行还原放置再加入亚硝酸钠进行氧化放置然后在电炉上煮沸溶液使过量的亚硝酸钠完全分解冷却至室温将上述溶液的酸度调至并以的流速通过色层柱用硝酸分三次洗涤原烧杯并通过色层柱依次用盐酸硝酸以的流速洗涤色层柱最后用蒸馏水以的流速洗涤色层柱在不低于条件下用草酸硝酸溶液以的流速洗脱钚
7、并将洗脱液收集到已准备好的电沉积槽中用氢氧化铵调节电沉积槽中的洗脱液的值为电沉积制源与测量将上述电沉积槽置于流动的冷水浴中极间距离为电流密度在下电沉积然后加入氢氧化铵继续电沉积断开电源弃去电沉积液并依次用水和乙醇洗涤镀片在红外灯下烤干将镀片置于低本底计数器和低本底谱仪上测量结果计算试样中钚的放射性活度按式计算式中试样中钚的放射性活度试样源的净计数率计数仪器对钚的探测效率钚的全程放化回收率分析试样所用的体积将蜕变率换成的转换系数钚的全程回收率的测定取未被钚污染的水样加入已知量的钚指示剂按本标准条操作并按式计算钚的全程回收率式中水中测得钚的净计数率计数分水中加入已知钚的计数率计数分空白试验每当更换
8、试剂时必须进行空白试验样品数不能少于个量取蒸馏水于聚乙烯桶中按本标准条操作并计算空白样品的平均计数率和标准偏差精密度首先对各比对实验室所分析的数据进行异常值的检验和处理而后计算出每个水平的总平均值临界差和经计算判定和与之间存在着明显的函数关系根据所规定选择回归方程的原则选出和之间的函数式并拟合出曲线如下图最后根据拟合曲线的形式确定了本标准的精密度如下表与之间的函数拟合曲线图精密度表精密度函数关系式水平重复性再现性附录正确使用本标准的说明参考件聚三氟氯乙烯粉辐照合成目与硅烷化白色担体目的效果相同因此可根据各个实验室的具体条件任意选用本标准对的去污性能差当土壤试样中含有干扰核素时可用谱仪进行测量或采用碘氢酸盐酸溶液解吸钚其步骤如下将草酸硝酸改用碘氢酸盐酸溶液以流速解吸用小烧杯收集解吸液在电砂浴上缓慢蒸干防止崩溅将蒸干的残渣用草酸硝酸溶液分多次溶解并转移到电沉积槽中以下操作步骤和测量计算均见本标准及第章附录仪器设备图参考件玻璃萃取色层柱见图电沉积槽装配图见图图玻璃萃取色层柱图电沉积槽装配图盖有机玻璃或聚四氟乙烯液槽有机玻璃或聚四氟乙烯阳极铂金丝底座不锈钢阴极不锈钢片厚垫片不锈钢片厚附加说明本标准由国家环境保护局和核工业部提出本标准由中国原子能科学研究院负责起草本标准主要起草人颜启民刘寿荪本标准由国家环境保护局负责解释
