GB T 13072-2010 地质水样 Ra Ra放射性活度比值测定 射气法-β法.pdf

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1、ICS 73.020 D 14 中华人民11: _.、和国道2国家标准GB/T 13072一2010代替GBjT13072-1991 地质水样226 Ra/228 Ra放射性活度比值测定射气法-p法Geological water samples一Determinationof radioactive ratio 226 Raj228 Ra一Emanation-p counting techniques 2010-11-10发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2011-02-01实施发布G/T 13072一2010前言本标准代替GB/T13072-1991

2、(地质水样中226Ra/22B Ra的活度比值分析方法。本标准与GB/T13072-1991相比，主要变化如下=一一规范了标准的标题;一一增加了警示、警告内容;一一增加了废弃物的处理条款;一一删除了目次;一一简化了测量仪器;更正了部分错误。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位:国家地质实验测试中心。本标准起草单位:核工业北京地质研究院。本标准主要起草人:武朝辉、刘立坤。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一-GB/T13072-1991。I G/T 13072-2010 地质水样226 Raj228 Ra放射性活度比值测定射气法-

3、p法曹示一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1 范围本标准规定了地质水样中226Raj2 28 Ra放射性活度比值的分析方法，其中，226Ra用射气法测量，228Ra通过其子体228Ac在低本底R装置上测量。本标准适用于地表水、地下水、铀矿坑水和铀工厂废水中226Ra/228 Ra放射性活度比值的分析，环境污水、海水及固体样品经过相应处理后也可参照使用。测定范围:226 Ra比活度3.6X10-3Bq/L和228Ra比活度3.5X10-3Bq/L以上的各种比值。2 规范性引用

4、文件下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改版(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 6379(所有部分)测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)GB 9133 放射性废物的分类GB 14500 放射性废物管理规定3 原理5L酸化过的水样中用硫酸铅、坝共沉淀富集锚，用乙二胶四乙酸二铀(EDTA二铀)溶解，过滤去不溶杂物后重新用硫酸盐沉淀，待子体228Ac生长后用二乙三胶五乙酸(DTPA，C14 H23 N3 010)

5、溶解，再作硫酸盐沉淀，使228Ac与母体226Ra分离，溶液用磷酸二(2-乙基己基)醋(P204 ,C16 H35 04 P)萃取，硝酸反萃取，草酸锦沉淀制源，在低本底R装置上测量228Ac，和标准溶液比较，得到228Ac的括度，再换算成228Ra的活度。硫酸盐沉淀用乙二腊四乙酸二铀溶解，装入扩散器。封闭数天后用射气法测量226Ra和标准锚溶液比较得到226Ra的活度，最后计算出Ra和228Ra的放射性活度比。4 试剂本部分除非另有说明，在分析中均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸锢水或同等纯度水。4. 1 甘露醇。4.2 元水乙醇(0.78g/mL)。4.3 盐酸(p1. 19 g/mL)。4

6、.4 盐酸溶液(1+2)。4.5 硝酸溶液(1+14)。4.6 硫酸溶液。十1)。4. 7 氢氧化铀榕液(100g/L): 100 g氢氧化铀溶于水，稀释到1000 mL。4.8 氨水溶液。+2)。1 G/T 13072-2010 4.9 氧化顿溶液(12mg Ba/mL):称取氯化钮(BaCl 2H20其中226Ra比活度低于2.0X10-2Bq/g，228Ra比活度低于1.0 X 10- 2Bq/g)21. 35 g溶于水，稀释到1000 mLo 4. 10 硝酸铅溶液(80mgPb/mL):称取硝酸铅(Pb(N03)2)127.9g溶于水，过滤后稀释到1000 mL。4. 11 乙二股四

7、乙酸二铀溶液z称取150g乙二肢四乙酸二销和45g氢氧化铀，溶于水，过滤后稀释到1 000 mLo 4. 12 二乙三股五乙酸溶液:称取134g二乙三胶五乙酸和64g氢氧化铀溶于水，过滤后稀释到1 000 mL。4.13 硫酸铀溶液(200g/L):称取200g元水硫酸铀溶于水，过滤后稀释到1000 mL。4. 14 乙酸溶液。+2)。4. 15 一氯乙酸溶液(2mol/L):称取184g一氯乙酸溶于水，稀释到1OO mL。4.16 磷酸二(2-乙基己基)醋萃取液:150mL磷酸二(2-乙基己基)醋和850mL正庚烧混和，用1+1(体积分数)的2mol/L拧棱酸二镜和25%28%(质量分数)的

8、氢氧化镀混合被洗二次，每次200mL, 再用4mol/L硝酸洗二次，每次200mL，最后用200mL水洗一次。4.17 洗铜液:100 g一氯乙酸和10g二乙三胶五乙酸，33g氢氧化铀溶于水，稀释到1000 mL，用氢氧化铀溶液(4.7)和高氯酸在pH计上或用精密pH试纸调到pH=3.0。4. 18 乙酸铀溶液。00g/L):称取300g无水乙酸铀溶于水，过滤后稀释到1000 mLo 4.19 草酸镀溶液(0.2 mol/L):称取28.4g草酸镀(NH4)2C204 H20)溶于水，过滤后稀释到1 000 mL。4.20 锦溶液(5mg Ce/mL):称取6.14g光谱纯的Ce02，用65%

9、，._68%(质量分数)的硝酸和30%(质量分数)的H20Z禧解成Ce(N03)3，稀释到1000mL。也可用硝酸锦Ce(N03)3 6H20配制。4.21 标准锚溶液z分取226Ra活度为4Bq40 Bq的标准溶液3份6份，装入扩散器。4.22 228 Ra标准溶液t在电子天平或微量天平上称取约12mg(精确到O.0,1 mg) 50年前生产的228Ra-232 Th已平衡的硝酸牡(纯度不低于分析纯，注意结晶水数字)，用二次蒸馆水或蒸锢过的去离子水溶解，加5mL盐酸(4.3)和7.3mL氧化顿溶液(4.9)，配成约100g溶液。此标准溶液中228Ra的比活度约0.2Bq/g，Ba载体浓度约1

10、mg/g。使用时用带毛细管的小塑料瓶分取溶液，在分析天平上称重法分取。也可用校正过的容量瓶和移液管配制并用容量法分取溶液。4.23 元水氯化钙。5 仪器5. 1 离心机，附50mL离心管。5.2 振荡器。5.3 红外灯。5.4 低本底R测量装置、仪器的本底低于每小时六个计数。5.5 测氨仪(由闪烁室、探测器、定标器或计算机组成的装置)。5.6 真空泵，压力计。5. 7 扩散器，容积约100mL(见图1)。5.8 干燥管，球的容积约8mL，内装元水氧化钙(4.23)粉末，两端管长约1.5 cm，用脱脂棉固定球内氧化钙粉末(见图1)。保存在装有元水氧化钙(4.23)的干燥器中。6 取样现场取水样时

11、，要尽量选取悬浮物少和清潮的水样，必要时用脱脂棉或玻璃纤维过滤，放入塑料容器中，立刻用盐酸(4.3)酸化到最终pH值小于3。GB/T 13072-2010 7 分析步骤7. 1 锚的富集和纯化7. 1. 1 分取5.0L已酸化的水样在大烧杯中，如果水样有悬浮物或较混浊，要用快速定性滤纸过滤。7.1.2 先加1mL氯化顿溶液(4.9)和5mL硝酸铅溶液(4.10)、搅拌均匀，再加15mL硫酸溶液(4.的，搅拌1min，以后每隔半小时以上，搅拌1min，共搅拌3次4次，放置5h以上。7. 1. 3 用虹吸管吸出并弃去上层清液，把余下的200mL 300 mL底液和沉淀转入600mL烧杯A中，用套有

12、橡皮头的玻璃棒擦洗大烧杯壁，并用水洗人烧杯A中，加水使体积约500mL，放置2h以上，使沉淀全部沉降。7. 1. 4 用虹吸管吸出并弃去上层清液，留下约50mL底液转入离心营离心分离，用15mL水洗一次，沉淀转回烧杯A中。7.1.5 向有沉淀的烧杯A中加8mL乙二股四乙酸二铀溶液(4.11)立即加水到200mL，盖上表面皿，在电热板上加热溶解，趁热用定性滤纸滤去不溶性残渣。7. 1. 6 向滤液中滴加硫酸溶液(4.6)，使pH达33.4用氨水榕液(4.8)控制，使硫酸钮沉淀，记下沉淀时间T1，加热j近沸，冷却4h以上或过夜。7. 1. 7 用虹吸法吸去部分上层清液后，下层溶液和沉淀转入离心管用

13、离心法分离，沉淀A用15mL水洗一次。7.2 228Ra活度的测量7.2. 1 洗过的沉淀A留在离心管中，加10mL二乙三股五乙酸溶液(4.12)和20mL水，放置2d, 使228Ac生长。7.2.2 2 d后在水浴中加热使沉淀全部溶解，加1mL硫酸铀溶液(4.13)，滴加2.2mL乙酸溶液(4.14)，使硫酸顿沉淀，记下沉淀时间T2。沉淀在沸水浴中保温5min，移入冷水浴中冷却后离心分离，用10mL水洗沉淀，把上层清液和洗涤水转入第一个分液漏斗中，沉淀B留作28Ra用。7.2.3 在二个100mL分液漏斗中分别加入10mL和5mL磷酸二(2-乙基己基醋萃取液(4.16)和10 mL, 5 m

14、L洗铜液(4.17)，振荡2min后分离弃去洗啊液，把7.2.2中分离出的含228Ac的清液放人有10mL萃取液的第一个分液漏斗中，加5mL氯乙酸榕液(4.1日，振荡2min，分层后把水相排入放有5mL萃取液的第二个分液漏斗中，也振荡2min，分层后弃去水相，把有机相并入第一个分液漏斗中。7.2.4 用10mL洗啊液(4.17)洗涤第二个分液漏斗后转入第一个分液漏斗中，和有机相一起振荡2 min，洗涤液弃去，先后用10mL和5mL硝酸溶液(4.5)连续反萃取有机相，硝酸溶液合并在50mL 小烧杯中。7.2.5 硝酸溶液中加6mL乙酸铀溶液(4.18)和5mL草酸镀溶液(4.19)，在低温电炉上

15、加热到近沸，滴加1mL钳溶液(4.20)，生成草酸销沉淀载带228Ac，充分搅拌后再保温1min2 min，使沉淀老化。7.2.6 将沉淀立即放入冷水浴中冷却。用可拆卸的抽滤漏斗均匀地抽滤在定量滤纸上，用无水酒精(4.2)洗涤，抽干后取下在红外灯下烘干。7.2.7 烘干的样品放在测量盘中，盖一层4mg/cm2厚的塑料膜，用不锈钢环固定，立刻送入低本底R装置中测量228Ac的自活度。记下计数过程的时间，并算得中间点飞，控制T2到毛在2h5 h之内。7.3 226Ra活度测量前的准备7.3. 1 检查仪器是否正常，探头和闪烁室之间是否漏光。7.3.2 检查闪烁室是否漏气，抽气系统是否漏气。闪烁室慢

16、性漏气的检查方法是送入氧气后分别在1h和3h测量计数率，后者一般比前者高10%左右，如果差值很小，甚至出现负值，即该闪烁室漏气。7.3.3 选择仪器工作条件3 GB/T 13072一2010将平衡后计数率约20cps(每秒钟的计数)的氧气送人闪烁室，3h后计数。测量各个阔值点相应的高压一一计数率关系曲线，从中选择具有坪长大于60V，坪斜每100V小于15%的曲线的阔值为探测器的班别阔。在选定的盟别阔下，测量坪区高压一一本底计数率关系曲线，选取本底计数率低(2厅时，弃去此Ni值后重新取平均值。注z从Ts到计数开始的时间间隔以及计数延续的时间要和系数测量时的条件相同。7.4.4 测过的闪烁室要用真

17、空泵反复排气清洗20mino用过高计数率(二三3cps)样品的闪烁室，第二天要再清洗一次，并隔5d10 d后再使用。8 结果计算8.1 228Ra活度的计算8. 1. 1 本底计数率本底计数率由二部分组成，一部分是由试剂空白中228Ac产生的计数率，它按半衰期6.13h衰减，另一部分是固定的，它是仪器固有本底和试剂中非228Ac来的长寿命声粒子的计数率之和矶。用水代替水样作全流程分析，得到总计数率凡，2d后再测量得到计数率nc则nb=na -nc 0 用式(1)计算试剂空白中228Ra的活度。B. = nb s-Z丁e8l )e82 式中:B8一一试剂空白中228Ra的计数率，单位为个每秒(c

18、ps); nb 试剂空白中测得的228Ac计数率，单位为个每秒(cps); e 自然对数的底;8一_228Ac的衰变常数，取0.113h-1 ; t, 等于T2一旦，是228Ac的生长时间，单位为小时(h);t2一一等于巳-T2，是228Ac的衰变时间，单位为小时(h);T，、T2、卫一一分别见7.1.6，7.2.2和7.2.70当t，二三48h时，式(1)可简化为:B.= -8 -:-e 82 作10份12份的空白试验可测得固定本底的平均值百c和228Ra的平均本底13808.1.2 装置系数. ( 1 ) . ( 2 ) 在50mL离心管中，加1mL盐酸(4.3)和1mL氯化顿溶液(4.9

19、)，用称重法或容量法加O.2 Bq 0.6 Bq的标准228Ra溶液(4.22)，加水到总体积为30mL，放入沸水浴中，用1mL硫酸溶液(4.6)沉淀硫酸钮，放置过夜后离心法分离弃去清液，沉淀用10mL水洗一次。加6mL乙二胶四乙酸二铀溶液(4.11)和25mL水在热水浴上溶解沉淀，趁热滴加硫酸溶液(4.的到pH33.5用氨水洛液(4.的控制，使顿再次沉淀，冷却后离心分离去清液，用10mL水洗一次，留下的沉淀按7.2方法进行，最后测量装置系数K70用式(3)计算低本底卢装置的系数k8。k8 = A8 N苞一页cn (1- e 8 , )e-82 .LJ8 式中zk8一一装置系数，Bq/cps;

20、A8一一标准228Ra溶液中228Ra的活度，单位为贝克(Bq); N8一一标准228Ra溶液的计数率，单位为个每秒(cps); 瓦c一一固定本底平均计数率，单位为个每秒(cps); . ( 3 ) 5 GB/T 13072-2010 B8一一空白试剂中228Ra的平均计数率，单位为个每秒(cps); 8，e、tj、马一一同式(1)。当tl;?:48 h时，式(3)可简化为:k8 = A8 N8一瓦百E8t2 .LJ8 用12份标准228Ra溶液，可测得平均装置系数L。8. 1.3 样品中228Ra活度的计算按式(5)计算。式中z228Ra=kR(， c、-13. 。飞(1-e-A8j)巳:-

21、A8，- U / 228Ra 样品中228Ra的活度，单位为贝克(Bq); N，一一样品的计数率，单位为个每秒(cps); L一一装置系数平均值，单位为贝克秒每个(Bq/cps); 8，e、tj、t2一一同式。); zc、B8-同式(3)。当tj二三48h时，式(3)可简化为:吨a=k8(节严-138) 8.2 226Ra活度的计算. ( 4 ) . ( 5 ) . ( 6 ) 8.2. 1 闪烁室本底:将每个闪烁室在选定的高压，阁值下多次测量本底计数率，取平均值。在样品计数率高于本底计数率3倍时，取各闪烁室的平均本底值DS为这批闪烁室的本底。在样品计数率不足本底计数率的3倍时，要增加本底的测

22、量时间，选取本底低的闪烁室，并单独计算本底。8.2.2 装置系数按式(7)计算装置系k60式中zk6 =A6 (1一已。-N6-DS k6一一装置系数，单位为贝克秒每个(Bq/cps); A6一一标准锚溶液的226Ra活度，单位为贝克(Bq); e一一自然对数的底;6一-222Rn的衰变常数，取O.181 3 d-j; t3一一氧气积累时间，为Ts一丑，单位为天(d);N6一一标准锚溶液的计数率，单位为个每秒(cps); DS 闪烁室的平均本底计数率，单位为个每秒(cps); Ts，且一一分别见7.4.2和7.3.4.2。. ( 7 ) 将3份6份226Ra标准榕液按7.3.4封闭数天后，用7

23、.4的方法任意取常用的闪烁室共测量20次以上，按式(7)计算系数，并求其平均值L。大于2倍标准差的系数弃去。注z对新的或长期未使用的闪烁室需首先进行漏气检查，然后用2个3个22Ra标准共测量3次5次，其平均系数在L的允许范围内才能使用。8.2.3 226 Ra的回收率z在50mL离心管中加入25mL水和己知活度的226Ra标准溶液，1mL氯化顿溶液(4.9)和l.5 mL盐酸溶液(4.4)，沸水浴中用1mL硫酸溶液(4.6)沉淀硫酸钮，放置4h或过夜后离心分离去清液，沉淀用10mL水洗一次，在沸水浴上加6mL乙二股四乙酸二铀溶液(4.11)溶解沉GB/T 13072-2010 淀，趁热加硫酸溶

24、液(4.的到pH3-3.5用氨水溶液(4.的控制，使顿再次沉淀，冷却后离心分离清液，用10mL水洗一次，沉淀按7.2.1和7.2.2进行，从这步得到的沉淀，按7.3.4和7.4测量，和直接加入扩散器的226Ra标准溶液比较，可得到226Ra的回收率。作六次以上取平均回收率Y。8.2.4 样品中226Ra活度的计算按式(的。-B SZ D-UT -E-N一-Y 一a R . ( 8 ) 式中z226Ra一一样品中226Ra的活度，单位为贝克(Bq); k6 装置系数的平均值，单位为贝克秒每个(Bq/cps); N.一一样品平均计数率，单位为个每秒(cps); 136-一一与样品分析流程相同的试剂

25、空白平均值，单位为贝克(Bq); Y一226Ra的回收率;DS，e、6、t3一一同式(7)。8.3 226Ra和228Ra活度比的计算用同一份水样按式(6)和式(8)测得的226Ra和228Ra活度相除，可得到tl226RaJ228 Ra的活度比。9 精密度方法精密度按GB/T6379规定，试验的结果见表10表1方法精密度表水平(226Raj228 Ra) 1. 18 2. 19 5. 81 平均值1m1. 19 2.26 5.66 重复性标准差S.o. 18 0.23 0.50 重复性临界差r0.50 0.64 1. 40 再现性标准差SR0.18 0.23 O. 57 再现性临界差R0.5

26、0 0.64 1. 60 10 废弃物的处理严格依据GB9133和GB14500对实验过程的样品和残液、渣进行处理。EON-NhO的户同阁。华人民共和国家标准地质水样226 RaJ22B Ra放射性活度比值测定射气法-p法GB/T 13072-2010 国白* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销导印张o.75 字数15千字2010年12月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2010年12月第一版当&16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价书号:155066. 1-41036 GB/T 13072-2010 打印日期:2011年1月12日F002