海洋生物體中碘-131的測(cè)定β計(jì)數(shù)法2017-12-29發(fā)布中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布I前言 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14方法原理 25試劑與材料 26儀器及設(shè)備 37樣品的采集與貯存 38分析步驟 39結(jié)果計(jì)算 510空白試驗(yàn) 611精密度和準(zhǔn)確度 7附錄A(規(guī)范性附錄)海洋生物體中3II的分析記錄與計(jì)算表 8參考文獻(xiàn) 9Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。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)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家海洋局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國(guó)家海洋局南海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。1海洋生物體中碘-131的測(cè)定β計(jì)數(shù)法警告——使用本標(biāo)準(zhǔn)的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)并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。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用β計(jì)數(shù)法測(cè)定海洋生物中碘-131(以下簡(jiǎn)寫(xiě)為l3II)的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于海洋生物(植物或動(dòng)物)體中3II的分析測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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。GB17378.3海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第3部分：樣品采集、貯存和運(yùn)輸GB17378.6海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第6部分：生物體分析3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。放射性衰變r(jià)adioactivedecay放射性核素放射出粒子后變成另一種核素的現(xiàn)象。半衰期radioactivehalf-life放射性核素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間。衰變常量decayconstant表示一個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率。除樣品的計(jì)數(shù)外，其他如宇宙射線、放射性污染、電磁干擾等因素在儀器中產(chǎn)生的計(jì)數(shù)。本底計(jì)數(shù)率backgroundcountrate除樣品的放射性外，其他因素引起的計(jì)數(shù)率。在一定探測(cè)條件下，探測(cè)器探測(cè)到的粒子數(shù)，與在同一時(shí)間間隔內(nèi)由輻射源發(fā)射出的該種粒子總數(shù)的比值。2探測(cè)限lowlimitofdetecti在給定的置信度下，低本底β測(cè)量?jī)x可以探測(cè)到的最低活度。4方法原理131I衰變方式有β衰變和γ衰變，其中β衰變的能量及分支比為：0.606MeV(分支比89.2%)、0.334MeV(分支比7.27%)、0.248MeV(分支比2.1%);γ衰變的能量及分支比為：0.364MeV(分支比81.7%)、0.637MeV(分支比7.17%)、0.284MeV(分支比6.14%),因此可以利用低本底β測(cè)量?jī)x測(cè)定環(huán)境樣品中的l31I放射性。5試劑與材料除非另有說(shuō)明，本標(biāo)準(zhǔn)中所用試劑均為分析純。水均為去離子水或同等純度的水：電阻率大于5.2181I參考溶液：放射性核純度大于99%,比活度為10Bq/mL～30Bq/mL。5.3l87Cs參考溶液：放射性核純度大于99%,比活度為10Bq/mL～30Bq/mL,5.4無(wú)水碳酸鈉(Na?CO?)。5.5無(wú)水乙醇(CH?CH?OH)。5.6四氯化碳(CCl?)。5.7次氯酸鈉溶液(NaClO):有效氯不小于7.5%。5.8硝酸(HNO?):p=1.42g/mL。5.9氫氧化鈉(NaOH)。5.10氫氧化鉀(KOH)。5.11亞硝酸鈉(NaNO?)。5.12亞硫酸氫鈉(NaHSO?)。5.13硝酸銀(AgNO?)。量取384.0mL硝酸(5.8),用去離子水稀釋至1000mL,冷卻，盛于棕色試劑瓶中，備用。稱取80.0g氫氧化鈉(5.9),溶解于500mL水中，冷卻后稀釋至1000mL。稱取40.0g氫氧化鈉(5.9),溶解于500mL水中，冷卻后稀釋至1000mL。稱取112.0g氫氧化鉀(5.10),溶解于500mL水中，冷卻后稀釋至1000mL。將氫氧化鈉溶液(5.15)和氫氧化鉀溶液(5.17)按照3:2的體積比混合。稱取345.0g亞硝酸鈉(5.11),溶解于500mL水中，稀釋至1000mL,移入棕色試劑瓶中，避光35.20亞硫酸氫鈉溶液：5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。稱取5.0g亞硫酸氫鈉(5.12),完全溶解于95mL水中，移入棕色試劑瓶中，避光保存。5.21硝酸銀溶液：1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。稱取10.0g硝酸銀(5.13),溶解于20.0mL硝酸溶液(5.14)中，稀釋至1000mL,移入棕色試劑瓶5.22碘載體溶液：碘含量為10.00mg/mL。配制和標(biāo)定如下：a)配制。用分析天平(6.8)稱取13.0800g的碘化鉀(5.1)于去離子水中溶解，轉(zhuǎn)入1000mL棕色容量瓶中。加入0.5g無(wú)水碳酸鈉(5.4),稀釋至刻度。保存于棕色試劑瓶中，使用前標(biāo)定。b)標(biāo)定。分別吸取5.00mL的碘載體溶液加入至6個(gè)100mL燒杯中，然后用加入50mL去離子水，在攪拌下滴加硝酸(5.8)至溶液呈金黃色，再加入10.0mL硝酸銀溶液(5.21),生成黃色沉淀，加熱至微沸，自然冷卻后用已稱重的玻璃砂芯坩堝(6.9)抽濾，分別取5mL水和5mL無(wú)水乙醇(5.5)交替洗滌3次。將帶有沉淀的玻璃砂芯坩堝置于烘箱(6.2)中100℃烘干(約15min),在干燥皿中冷卻(約30min)后稱重，通過(guò)碘化銀的重量計(jì)算碘載體溶液中碘的濃度。5.23精密pH試紙。6儀器及設(shè)備6.1低本底β測(cè)量?jī)x：使用SrYβ源，2π效率比不小于50%時(shí)，本底不大于0.15計(jì)數(shù)/(cm2·min)。6.2烘箱。6.3電熱板。6.4馬弗爐。6.5水浴鍋。6.6離心機(jī)。6.7不銹鋼可拆卸漏斗：可拆卸漏斗全部用不銹鋼材質(zhì)制成，各部件表面光滑，漏斗管內(nèi)表面粗糙度不大于Ral.6。6.10一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器及設(shè)備。7樣品的采集與貯存樣品采集與貯存按照GB17378.3和GB17378.6的規(guī)定執(zhí)行。從樣品采集到分析完成的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)14d。8分析步驟8.1樣品制備將采集的海洋植物、動(dòng)物體洗滌、晾干、切碎。稱取海洋生物樣品若干(海洋植物250g～300g,海洋動(dòng)物去殼100g～200g),轉(zhuǎn)移于坩堝中。加入2.00mL碘載體(5.22)和10.0mL混合堿溶液(5.18),用玻璃棒充分拌勻，置于電熱板(6.3)上炭化至無(wú)煙為止(在加熱過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)防發(fā)生燃燒),然后加入1.0g亞硝酸鈉(5.11),用玻璃棒拌勻后在4馬弗爐內(nèi)(6.4)450℃灰化(約1h),至殘?jiān)拾咨蚧野咨珵橹?。自然冷卻至室溫。將經(jīng)過(guò)灰化后的樣品完全轉(zhuǎn)入到100mL離心管中，加入30mL去離子水，水浴加熱(約5min)。離心，將上清液轉(zhuǎn)移置250mL分液漏斗中。上清液中若存有漂浮物可進(jìn)行過(guò)濾除去。然后，再用20mL和10mL水在水浴條件下對(duì)樣品依次進(jìn)行第二次、第三次浸取，將上清液相合(自然冷卻至室溫),棄固相。在通風(fēng)櫥中，依次向浸取后的分液漏斗中加入20mL四氯化碳(5.6)和1.0mL次氯酸鈉溶液(5.7),充分振蕩混勻(約2min),并放氣。然后加入2.0mL亞硝酸鈉溶液(5.19),并慢慢加入硝酸(5.8),調(diào)pH值為1。充分振蕩混勻(約2min),并放氣，此時(shí)四氯化碳呈紫色。靜置10min后分離，將下層有機(jī)相轉(zhuǎn)移到250mL分液漏斗中。依次用20mL四氯化碳(5.6)對(duì)水相進(jìn)行第二次，第三次萃8.4水洗用等體積的水洗滌有機(jī)相，充分振蕩(約2min),并放氣。靜置10min后分離，將有機(jī)相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)250mL分液漏斗中，棄水相。8.5反萃取在有機(jī)相中加入等體積的水，加8滴亞硫酸氫鈉溶液(5.20)。充分振蕩(約2min),并放氣，待有機(jī)相紫色消退，靜置10min后分離，將上層水相轉(zhuǎn)移到100mL燒杯中，棄有機(jī)相。將反萃取后的燒杯中溶液加熱至微沸，除去剩余的四氯化碳。自然冷卻至室溫后，在攪拌下滴加硝酸(5.8)至溶液呈金黃色時(shí)，立即加入7.0mL硝酸銀溶液(5.21),生成黃色碘化銀沉淀。加熱至微沸，取下自然冷卻至室溫。8.7.1用不銹鋼可拆卸漏斗(6.7)將碘化銀沉淀過(guò)濾在已稱重不銹鋼濾紙?zhí)兹?。分別取5mL水和5mL無(wú)水乙醇(5.5)交替洗滌3次。取下載有沉淀的樣品盤(pán)，在100℃下烘干。放入干燥皿中，冷卻至室溫(約30min),稱重。8.7.2將載有沉淀源的不銹鋼墊圈放置到透明膠帶上，蓋上一層質(zhì)量厚度為3.0mg/cm2的塑料膜，壓實(shí)墊圈周?chē)目障?，粘牢后剪齊外緣，制得樣品源。8.8.1.1量取0.10mL13II參考溶液(5.2)滴在不銹鋼樣品盤(pán)內(nèi)，加1滴氫氧化鈉溶液(5.16),在烘箱內(nèi)烘干(約100℃),制成與樣品測(cè)定條件一致的參考源，在低本底β測(cè)量?jī)x(6.1)上測(cè)定，其放射性活度8.8.1.2取6個(gè)100mL燒杯分別加入0.50mL,1.00mL,1.50mL,2.00mL,2.50mL,3.00mL碘載體溶液(5.22),再各加入0.10mLl31I參考溶液(5.2),按8.6～8.7操作制源。將參考源和制備的6個(gè)沉淀5源，分別在低本底β測(cè)量?jī)x(6.1)上測(cè)定放射性活度。各源的放射性活度經(jīng)化學(xué)回收率校正后為I,以I?為標(biāo)準(zhǔn)，求出不同樣品厚度的碘化銀沉淀源的自吸收校正系數(shù)e。以自吸收校正系數(shù)ε為縱坐標(biāo)，以碘化銀沉淀源質(zhì)量厚度為橫坐標(biāo)繪制自吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線。8.8.2儀器的探測(cè)效率以I?Cs標(biāo)準(zhǔn)參考液(5.3)為標(biāo)準(zhǔn)制源，測(cè)定儀器的I3IIβ探測(cè)效率。按式(1)計(jì)算儀器的探測(cè)效率式中：η——儀器的探測(cè)效率，單位為計(jì)數(shù)每秒每貝可(cps/Bq);n——標(biāo)準(zhǔn)樣品計(jì)數(shù)率，單位為計(jì)數(shù)每秒(cps);nb——本底計(jì)數(shù)率，單位為計(jì)數(shù)每秒(cps);Aa——標(biāo)準(zhǔn)樣品13Cs的活度，單位為貝可(Bq)。8.8.3樣品源測(cè)定將樣品源置于低本底β測(cè)量?jī)x(6.1)中立即測(cè)定。記下測(cè)定時(shí)間(年/月/日/時(shí)/分)。測(cè)定時(shí)間視樣品源的活度而定。9結(jié)果計(jì)算9.1化學(xué)回收率按式(2)計(jì)算l81I的化學(xué)回收率(Y):式中：…(2)Y——131I的化學(xué)回收率；m——AgI樣品源凈重，單位為克(g);m?——加入碘載體溶液中的碘含量，單位為克(g);MAgt——碘化銀的摩爾質(zhì)量，234.77g/mol。9.2海洋生物體中131I的比活度計(jì)算按式(3)計(jì)算海洋生物體中13II的比活度(A):式中：A——海洋生物體中13II的比活度，單位為貝可每千克(Bq/kg);n、——181I樣品源的凈計(jì)數(shù)率，單位為計(jì)數(shù)每秒(cps);f——樣品測(cè)定期間的衰變校正因子；η——儀器的探測(cè)效率，…(3)6GB/T35189—2017e——自吸收校正系數(shù)；w——海洋沉積物樣品的質(zhì)量，單位為千克(kg);λ——131I的衰變常量；t——采樣到測(cè)定開(kāi)始的時(shí)間間隔，單位為秒(s)。f按式(4)計(jì)算：ts——樣品的測(cè)定時(shí)間，單位為秒(s)。9.3樣品活度的誤差計(jì)算按式(5)計(jì)算樣品中3II的比活度的誤差(σA): (5)σA——樣品的比活度的誤差，單位為貝可每升(Bq/L);to——本底測(cè)定時(shí)間，單位為秒(s);t、——樣品的測(cè)定時(shí)間，單位為秒(s);N,——本底總計(jì)數(shù)，單位為計(jì)數(shù)(c);N、——樣品總計(jì)數(shù)，單位為計(jì)數(shù)(c)。9.4儀器的探測(cè)限當(dāng)置信度為95%(α=β=0.05,k。=kg=K=1.645)時(shí)，按式(6)計(jì)算儀器的探測(cè)限(LLD):式中：LLD——儀器探測(cè)限，單位為計(jì)數(shù)每秒(cps);S,——儀器本底計(jì)數(shù)率的標(biāo)準(zhǔn)(偏)差。9.5分析方法的探測(cè)限分析方法的探測(cè)限與海洋生物樣品中18II的含量、β計(jì)數(shù)測(cè)量?jī)x的探測(cè)效率、本底計(jì)數(shù)率，計(jì)數(shù)時(shí)間、化學(xué)回收率、自吸收等多種因素相關(guān)。在典型條件下，本方法的探測(cè)限為1.26Bq/kg。按式(7)計(jì)算分析方法的探測(cè)限(LLM):LLM——分析方法的探測(cè)限，單位為貝可每千克(Bq/kg);9.6記錄海洋生物中131I的測(cè)定記錄與計(jì)算見(jiàn)附錄A。10空白試驗(yàn)每當(dāng)更換試劑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行空白試驗(yàn)，樣品數(shù)不少于6個(gè)。按8.1～8.8操作，并計(jì)算空白試樣的平均711精密度和準(zhǔn)確度當(dāng)置信度為95%(α=β=0.05,ka=kβ=K=1.645)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)刻度源的測(cè)定計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差應(yīng)小于±2%,樣品測(cè)定計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差應(yīng)小于±15%。本實(shí)驗(yàn)室用本方法測(cè)定同一海洋動(dòng)物樣品，化學(xué)平均回收率為68.2%;用本方法測(cè)定同一海洋植物樣品，化學(xué)平均回收率為75.1%;對(duì)于所有的海洋生物樣品的平均回收率為70.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為四個(gè)實(shí)驗(yàn)室用本方法測(cè)定同一海洋生物樣品，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%。8(規(guī)范性附錄)表A.1給出了海洋生物中13II的分析記錄與計(jì)算的表的格式。任務(wù)名稱監(jiān)測(cè)海區(qū)第頁(yè)第頁(yè)序號(hào)運(yùn)算1海洋生物樣品描述2站號(hào)3采樣時(shí)間(年/月/日/時(shí)/分)4取樣質(zhì)量w/g5坩堝編號(hào)6加入載體量/mL7托盤(pán)序號(hào)8樣品源加托盤(pán)重ms+b/g9托盤(pán)重mh/g樣品源凈重m/gms+h—Mh化學(xué)回收率Y/%式(2)計(jì)算探測(cè)器序號(hào)探測(cè)器效率η/%測(cè)定時(shí)間(年/月/日/時(shí)/分)采樣到測(cè)定的時(shí)間間隔t/h本底測(cè)定時(shí)間tp/s本底(儀器+試劑)計(jì)數(shù)N,樣品測(cè)定時(shí)間t./s樣品源總計(jì)數(shù)N,樣品凈計(jì)數(shù)率n;(cps或s-1)N,/t,-N?/t,衰變樣校正因子f式(4)計(jì)算自吸收校正系數(shù)ε131I的活度式(3)計(jì)算分析者記錄者校對(duì)者[1]GB/T13272—1991水中碘-131的分析方法[2]GB/T13273—1991植物、動(dòng)物甲狀腺中碘-131的分析