1、中华人民共和国国家标准水中氚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氚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分析水中氚的方法本标准适用于测量环境水江河湖水和井水等中的氚本方法的探测下限为方法提要向含氚水样中依次加高锰酸钾进行常压蒸馏碱式电解浓缩二氧化碳中和真空冷凝蒸馏然后将一定量的蒸馏液与一定量的闪烁液混合用低本底液体闪烁谱仪测量样品的活性试剂除非另有说明分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂高锰酸钾二苯基唑简称闪烁纯甲苯双苯基唑苯简称闪烁纯氢氧化钠曲吹通标准氚水浓度和待测试样尽量相当误差无氚水含氚浓度低于的水二氧化碳液氮仪器和设备低本底液体闪烁谱仪
2、计数效率大于本底小于分析天平感量量程大于蒸馏瓶蛇形冷凝管磨口塞玻璃瓶容量瓶样品瓶聚乙烯或聚四氟乙烯或石英瓶电解槽见附录参考件真空冷凝蒸馏收集瓶见附录参考件井形电炉见附录参考件直流电源电压范围连续可调电流真空泵温度控制器可调范围分析步骤蒸馏取水样放入蒸馏瓶中然后向蒸馏瓶中加入高锰酸钾盖好磨口玻璃塞子并装好蛇形冷凝管待用加热蒸馏将开始蒸出的几毫升蒸馏液弃去然后将蒸馏液收集于磨口塞玻璃瓶中密封保存电解浓缩先要调节阳极位置使电解后剩下的溶液体积为将蒸馏液放入电解槽中并加入氢氧化钠将电解槽放入冷却水箱通自来水冷却然后连接线路接通电源并使起始电解电流为进行电解电解结束后向电解槽缓慢地通入二氧化碳真空冷凝蒸
3、馏把称重过的收集瓶放入液氮中冷却后将其与放在井形电炉中的电解槽连接然后打开收集瓶上的阀门抽真空并同时对电解槽加热温度控制在以内冷凝蒸馏再次称重收集瓶确定其蒸馏液净重制备试样配制溶剂以份曲吹通与份甲苯的比例配制适量溶剂摇荡混合均匀后放置待用配制闪烁液将和放入容量瓶中用溶剂溶解并稀释至刻度摇荡混合均匀后放入暗箱保存制备本底试样将无氚水按步骤进行蒸馏取其蒸馏液放入聚乙烯样品瓶中再加入闪烁液摇荡混合均匀后密封保存制备待测试样取蒸馏液和闪烁液放入聚乙烯样品瓶中摇荡混合均匀后密封保存制备标准试样取标准氚水和闪烁液放入到聚乙烯样品瓶中摇荡混合均匀后密封保存测量把制备好的试样包括本底试样待测试样和标准试样同时
4、放入低本底液体闪烁谱仪的样品室中避光仪器准备调试仪器使之达到正常工作状态测定本底计数率选定一确定的计数时间间隔进行计数测定仪器效率选用一确定计数时间间隔对标准试样进行计数求出标准试样的计数率然后用下式计算仪器的计数效率式中仪器的计数效率计数分衰变分标准试样计数率计数分本底试样计数率计数分加入到标准试样中氚的衰变数衰变分测量样品选用一确定的计数时间间隔对待测样品进行计数分析结果的计算计算水中氚的放射性浓度公式为式中水中氚的放射性浓度电解浓缩前水样的体积电解浓缩后水样的体积测量时所用水样的体积仪器对氚的计数效率计数分衰变分待测试样的总计数率计数分单位换算系数衰变分电解浓缩回收率本底试样的计数率计数
5、分注用标准氚水按电解浓缩步骤进行电解然后进行制样测量用算出值式中是电解前水样中氚的衰变数是经电解浓缩后水中氚的衰变数精密度方法的重复性和再现性水平值重复性再现性本方法在正常和正确操作情况下由同一操作人员在同一实验室内使用同一仪器并在短期内对相同试样所作两个单次测试结果之间的差值超过重复性平均来说次中不多于次本方法在正常和正确操作情况下由两名操作人员在不同实验室内对相同试样所作两个单次测试结果之间差值超过再现性平均来说次中不多于次如果两个单次测试结果之间的差值超过了相应的重复性和再现性数值则认为这两个结果是可疑的注本精密度数据是在年和年由个实验室对个水平的试样所作的试验中确定的误差分析结果的相对
6、标准误差由下式确定式中分析方法的相对标准偏差待测试样的净计数率计数分本底试样的计数率计数分待测试样的计数时间本底试样的计数时间电解浓缩回收率的标准偏差仪器对氚的计数效率的标准偏差附录正确使用标准的说明参考件如果待测试样中氚的浓度较高或仪器的灵敏度足够高用仪器直接测量能得到满意的结果时可以省去电解浓缩一步样品经常压蒸馏制样后直接用仪器测量即可电解浓缩时应首先调节好阳极位置正确的调节方法是先在电解槽中加入含氢氧化钠溶液然后将阳极插入电解槽中边上下调节阳极位置边用万用表测量阴阳极间的电阻当获得一个突然变小或变大的电阻值时再仔细调节一下在突然变化的那个位置上用阳极上的两个螺母把阳极管固定在法兰盘上阳极
7、位置便可调节好了电解浓缩时如果采用比附录中的电解槽的阴极面积大或者小的阴极时则电解的起始电流可按阴极电流密度控制在范围值计算出新采用的电解槽的起始电流范围在操作过程中例如制备试样蒸馏等每一可能引起样品间交叉污染的步骤中要注意避免交叉污染操作要按先低水平后高水平顺序进行等电解浓缩回收率与电解槽的电极材料电解质冷却水温度电流密度体积浓缩倍数以及电解方式等有关采用减容电解方式即本标准采用的方式则式中的是氚的电解分离系数如果上述条件有任何一个发生了改变则原来的和值不能再使用这时应该用标准氚水按电解步骤进行电解重新确定新的参数和值如果只是冷却水温度发生了变化可按每升高降低对进行修正再由算出一般可以不必重作实验冷却水温度变化多少度就该修正和值这要根据测量误差的要求而定如果标准氚水比待测试样中的氚放射性浓度高出几个数量级例如误差的标准氚水应将标准氚水进行稀释后方可使用稀释方法是用分析天平精确地称取一定量标准氚水一般是左右加入到一定容积如的容量瓶中然后再用无氚的蒸馏水稀释至刻度摇荡混合均匀按下式算出稀释后标准氚水的比放射性活度式中比放射性活度衰变分加入到容量瓶中的标准氚水绝对活度衰变分容量瓶的容积附录仪器设备图参考件图电解槽图真空蒸馏收集瓶图井形电炉附加说明本标准由国家环保局和中国核工业总公司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孔繁信
