曹宏寶
(廣東省測試分析研究所(中國廣州分析測試中心) 廣東廣州 510070)
水是人類生產(chǎn)生活離不開的寶貴自然資源,飲用水中含有少量的放射性核素,放射性核素進(jìn)入人體后,可繼續(xù)衰變出α、β、γ射線,使人體受到輻射,促使人體神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等產(chǎn)生各種疾病及其對后代產(chǎn)生不良影響,因此飲用水中的放射性指標(biāo)的測定非常重要。水中總α總β放射性含量可以反映出水體的放射性水平,作為水質(zhì)放射性水平監(jiān)測的一個重要指標(biāo),2006年,我國修訂頒布《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》用于指導(dǎo)測定飲用水中α、β放射性核素的總α總β放射性體積活度。
(1)飲用水中總α總β放射性活度水平一般都較低,多接近于本底值。這就對我們測量工作的要求更為嚴(yán)格。要求有準(zhǔn)確的本底值,儀器才可能很好完成飲用水的放射性分析。
(2)飲用水含較多種放射性核素,測量結(jié)果是多種核素放射性活度之和。在實(shí)際樣品放射性元素測量方法中,用Am-241或Pu-239、K-40等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對測量儀器進(jìn)行刻度,由于刻度源不能像實(shí)際檢測樣品灼燒后產(chǎn)生的殘渣那樣存在多種放射性核素組成,還有實(shí)測樣品與標(biāo)準(zhǔn)源承載介質(zhì)差異的存在,則測量過程產(chǎn)生的偏差則是必然存在的。
(3)在具體的測量過程中,還存在這其它的因素影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如:樣品源制作的厚度、密度、直徑以及儀器穩(wěn)定性、灰燼均勻性、鋪樣均勻性以及試劑純度等,都會對測量結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。
在總α總β放射性測量中,α及β粒子在樣品介質(zhì)中有比較高的吸收與散射能力而影響其計數(shù)率。為了作可靠的相對測量,計數(shù)樣品與標(biāo)準(zhǔn)源在制作的中對于一些可變因素應(yīng)該保持恒定且一致。
放射性測量的影響因素進(jìn)行如下分析:
(1)本底值的大小,對于總α總β放射性測量的本底值主要來源于宇宙射線和氣溶膠攜帶的α粒子與β粒子放射體,放射性測量過程中本底值的大小是一個可變量。
(2)儀器的噪聲和穩(wěn)定性,高能量的αβ放射性測量結(jié)果影響不明顯,對能量低的總β放射性測量結(jié)果影響明顯。
(3)試劑的純度和吸濕性,一些高純度的試劑也會含有痕量的天然放射性物質(zhì),而影響本底值的測量,而試劑的吸濕性也增加了樣品源的自吸收,使測量結(jié)果計數(shù)減少。
(4)灰燼的均勻性,樣品灼燒灰燼研磨的均勻性是相對測量獲得代表性結(jié)果的前提。
(5)鋪樣均勻性,鋪樣均勻并與標(biāo)準(zhǔn)源密度相同是相對測量獲得有代表性結(jié)果的前提。
(6)樣品的取樣、濃縮與制備過程中樣品盡量不要過量加酸,過量加酸會增加殘渣吸濕性,將會降低探測效率。
在飲用水總α總β放射性測量中,要保證數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)注意一下事項。
(1)放射性測量過程比較繁瑣,從取樣、濃縮、轉(zhuǎn)移、洗滌、灼燒、灰化、稱重到制源,整個預(yù)處理過程中,操作者須認(rèn)真仔細(xì)地控制每一個環(huán)節(jié),盡量減少損失。在空氣濕度大的季節(jié),采樣器采樣設(shè)備要清洗干凈,并用原水沖洗3遍采樣聚乙烯桶,取樣勿過量加酸,否則樣品殘渣吸濕性的增加將影響探測效率,對于取回的樣品要盡快分析;水樣濃縮時溫度不能過高(80℃左右),以免爆沸使樣品濺出而損失;樣品可以通過蒸發(fā)皿鋪墊過濾紙與朔料薄膜方式轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿,這樣可以避免樣品吸附在蒸發(fā)皿上,放在紅外線燈下小心烘干直至煙霧散盡。
(2)樣品源的制作過程對測量結(jié)果的準(zhǔn)確度起重要作用?;覙右谐删鶆蚍勰?。鋪樣可以采用乙醇(≥95%)或丙酮(≥95%)展開的方法,制好的源經(jīng)外干燥器干燥在進(jìn)行測量,干燥后不易變形,制好的源易因操作不當(dāng)帶來的震動而散開變形甚至灑出,操作者應(yīng)該認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)行。制備的樣品源和標(biāo)準(zhǔn)源保持一致性越好,其可比性就越高,測量結(jié)果也就愈可信。
(3)飲用水總α總β放射性測量屬于弱放射性測量,檢測本底值的測量準(zhǔn)確對檢測結(jié)果至關(guān)重要。在測量本底時,選用計數(shù)少的樣品盤作為本底測量專用盤,仔細(xì)清潔烘干后反復(fù)多次地測量本底,測量本底的時間要盡量長,得到相對穩(wěn)定的計數(shù)誤差,才能在測量中確保數(shù)據(jù)的可信度。
(4)樣品源放進(jìn)測量儀器前認(rèn)真檢查樣品盤邊緣有無污染物,如有須清潔干凈,避免沾污儀器探頭。放進(jìn)樣品源時應(yīng)輕推,取出時慢拉。為減小測量誤差,應(yīng)該有足夠長的測量時間。
(5)對于南方天氣潮濕,應(yīng)設(shè)抽濕機(jī),并經(jīng)常開動儀器,保持電子元件及線路干燥,滿足儀器處于說明書中要求的環(huán)境條件。
(6)開展實(shí)驗(yàn)時做好個人防護(hù)工作,穿好工作服,帶口罩、手套,避兔制作樣品過程中吸入放射性粉末,形成內(nèi)照射。操作臺應(yīng)保持清潔,定期對實(shí)驗(yàn)場所環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。
由于飲用水總α總β放射性的特點(diǎn),影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的因素很多,測量過程中需要檢測人員仔細(xì)認(rèn)真控制每一個操作過程,才可能得到可靠的準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。