飲用水中總α、總β 放射性測量的探討

高傳東

（安慶供水集團公司，安徽 安慶 246000）

自然界環(huán)境中天然存在的以及人類活動產(chǎn)生的放射性核素是α、β 射線的主要放射源,進(jìn)入人體內(nèi)的核素如果超過一定的限量，就會危害人體健康。因此我國將總α、總β 放射性列入《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)。

由于飲用水放射性活度低，影響測量的因素較多，準(zhǔn)確測量困難等特點，導(dǎo)致飲用水中總α、總β 放射性活度測量結(jié)果往往不理想，例如同一水樣在不同時間或不同檢測人員測量結(jié)果在可接受的不確定度的前提下往往不能確保彼此的一致性。我檢測中心經(jīng)多年的努力，在飲用水中總α、總β 放射性測量方面采取一些有效措施，提高檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；由于采用了GB/T5750.13.1.1.6.5.2比較測量法進(jìn)行測量，與國際標(biāo)準(zhǔn)相一致，因此測量結(jié)果在國內(nèi)乃至全球具有可比性。

本文根據(jù)放射性測量的特點，共同探討飲用水中總α、總β 放射性測量的影響因素及檢測過程中需注意的問題。

一、飲用水放射性測量的特點

（一）飲用水的放射性活度一般都比較低，多在接近本底或比本底稍高一些的水平；這就要求有準(zhǔn)確的、穩(wěn)定的、足夠低的本底值。樣品的測量為了滿足測量誤差的要求需要較長的測量時間。而多數(shù)飲用水中可溶性固體不高，為滿足測量制源殘渣的需要，往往處理水樣量較多；在保存、濃縮、蒸干、灰化、稱重等的每一步驟極易造成樣品的損失而引起誤差。

（二）干擾因素多；總α、總β 放射性測量不具有特異性，不能確定實際樣品中具體放射性核素的活度水平。水中所含有放射性核素很多，我們測量的不是單一核素，而是含有的總α、總β 放射性各種核素放射性活度的總和。因此，測量方法本身就含有方法固有的不確定度，這是標(biāo)準(zhǔn)方法中無法避免的。這主要是飲用水的總α、總β 放射性測量中，所使用的單核素標(biāo)準(zhǔn)源，不可能完全模擬樣品殘渣中的多放射性核素的構(gòu)成，進(jìn)行α 放射性測量用的是Am-241放射性核素，測量β 放射性用的是K-40天然放射性核素，這些都是單一核元素，加上介質(zhì)的差異，因此產(chǎn)生偏差是非常自然的必然結(jié)果。如果進(jìn)行單核素低水平放射性分析，這些固有的不確定度是可以避免；但技術(shù)要求高、操作設(shè)備昂貴、操作難等原因，從放射性衛(wèi)生防護(hù)觀點出發(fā)這樣的不確定度是可以接受的。

（三）準(zhǔn)確測量困難；在具體測量過程中，影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素還很多，還會遇到各種因素的干擾。例如：源的直徑、密度、厚度及儀器的穩(wěn)定性；試樣吸濕性，灰燼均勻性，鋪樣均勻性以及試劑和水的純度等都對測量有干擾。在一定程度上是人為干擾因素，如果控制不好，都會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。例如在總α 測量中，樣品含有的固體物質(zhì)達(dá)1mg/cm2時，樣品的計數(shù)將損失10%～15%。因此，測量盤中固體物質(zhì)在數(shù)量上必須保持一致，而且與所鋪標(biāo)準(zhǔn)樣品的固體密度也一致。

二、放射性測量的影響因素

在總α、總β 放射性測量中，α 和β 粒子在樣品介質(zhì)中有相當(dāng)強的吸收和散射能力而影響其計數(shù)率。因此，對測量結(jié)果也會造成一定的影響。為了做可靠的測量，要求在制作樣品源和標(biāo)準(zhǔn)源時，源的直徑、密度、厚度等就保持穩(wěn)定和完全一致。由于總α、總β放射性測量儀用復(fù)合探頭同時測量α、β粒子共存的試樣；需要兼顧α、β 兩方面的干擾因素，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。放射性測量影響因素如表1所示：

表1 總α、總β 放射性測量的影響因素

三、檢測過程中需注意的問題

要在測量中取得滿意的結(jié)果，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，建議：

（一）保證本底測量的準(zhǔn)確。我們都知道飲用水中總α、總β 放射性測量是弱放射性測量，其活度一般只有略高或接近于本底水平，因此本底測量至關(guān)重要。本底測量必須將空白樣品盤進(jìn)行測量，時間一般6～8小時，且反復(fù)多次地測量，以得到一個相對穩(wěn)定的值，測量中才能確保數(shù)據(jù)的可信度。對于不裝盤的測本底是不允許的。首先，我們須將空白的樣品盤進(jìn)行測量本底。對于總α 測量來說，如果本底在測量位置以下，可能將已經(jīng)存在的α 射線計入到本底中，從而導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不正確導(dǎo)致結(jié)果偏低。儀器也要常開啟（每星期開一次），使電子元件及線路保持干燥。

（二）在水樣濃縮至制取殘渣整個前片過程中，從取樣、濃縮、轉(zhuǎn)移、洗滌、灼燒、、灰化、稱重等一系列環(huán)節(jié)，必須認(rèn)真仔細(xì)，減少誤差。水樣濃縮時溫度不能過高，以免爆沸造成水樣損失。灼燒時就控制好溫度，防止殘渣濺出。最好將蒸發(fā)皿放在紅外燈下，小心蒸干，直到冒煙后取下，再放在加熱板上加熱到煙霧散盡為止。

（三）制源是一個十分重要的環(huán)節(jié)，灰樣一定要研細(xì)混勻。由于儀器同時測量兩種粒子，因此在制源過程中要兼顧兩種射線的需要(廠家推薦稱取160mg樣品到樣品盤中)。要用相同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)源來刻度儀器。同時還保證所制備的樣品源和標(biāo)準(zhǔn)源均勻平整，盡量保持一致。

（四）源干燥后就及時測量，計數(shù)時間適當(dāng)長一些，以滿足測量誤差要求的需要。如時間允許，測量時間盡量長些為好。

（五）某些水樣的灰燼由于吸水或難以鋪樣，對測量也會產(chǎn)生極不利的影響。這種樣品需做硫酸鹽化處理。硫酸體積以能和1.8g碳酸鈣完全反應(yīng)來計算。硫酸可以過量，但水樣體積的選擇以不超過1g固體殘渣為宜。

四、結(jié)語

正是由于飲用水總α、總β 放射性測量具有放射性活度低、干擾因素多、準(zhǔn)確測量困難等多方面的特點，這要求我們正確理解檢測方法，做好影響測量的每一個步驟，并注意上述問題，仔細(xì)操作，減少誤差，才能保證總α、總β 放射性測量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。