影響飲用水總α總β放射性測(cè)量的因素與測(cè)量中須注意的問題

影響飲用水總α總β放射性測(cè)量的因素與測(cè)量中須注意的問題

摘要：根據(jù)國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，飲用水總α總β放射性活度濃度是必檢項(xiàng)目。

關(guān)鍵字：αβ放射性根據(jù)國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，飲用水總α總β放射性活度濃度是必檢項(xiàng)目。由于該項(xiàng)目影響測(cè)量的因素較多，給準(zhǔn)確測(cè)量造成了一定的困難。至使飲用水中總α總β放射性活度濃度的測(cè)量結(jié)果往往達(dá)不到可以接受的數(shù)據(jù)質(zhì)量。這在我們給水行業(yè)還是比較普遍存在的問題。現(xiàn)結(jié)合工作中遇到的一些具體情況，談?wù)動(dòng)绊戯嬘盟派湫詼y(cè)量的因素和測(cè)量中須要注意的問題。一、飲用水放射性測(cè)量的特點(diǎn)總的來說飲用水放射性測(cè)量具有“放射性活度低，干擾因素多，準(zhǔn)確測(cè)定困難三個(gè)方面的特點(diǎn)?！?/p>

1、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；這就給測(cè)量工作造成了一定的困難和麻煩，本底要測(cè)量的十分準(zhǔn)確。樣品的測(cè)量為了滿足測(cè)量誤差的要求需要較長的測(cè)量時(shí)間。而且大多數(shù)水中可溶性總固體又不高，為了滿足測(cè)量制源殘?jiān)男枰?，往往處理水量較多，在轉(zhuǎn)移，蒸干，灰化，稱重過程中容易造成損失和誤差。而我們?cè)趫?bào)告結(jié)果時(shí)，這些因素又未做考慮，對(duì)此需要有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。

2、一般來講，我們現(xiàn)在所進(jìn)行的飲用水放射性測(cè)量，也就是指按著國標(biāo)所規(guī)定的方法和國際標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的方法進(jìn)行總α總β放射性活度濃度的測(cè)量，不具有特異性。也不能確定實(shí)際樣品中具體放射性核素的活度水平。因?yàn)槲覀儨y(cè)量的不是單一核素。而水中所含有放射性核素很多，我們所測(cè)量的僅僅是含有總α總β放射性各種核素放射性活度的總和。因此，從測(cè)量方法而言，測(cè)量方法本身就含有方法固有的不確定度，這是在標(biāo)準(zhǔn)方法中所難以避免的一個(gè)顯著特點(diǎn)。

這主要是飲用水的總α總β放射性測(cè)量中，所使用的單本核素的放射性標(biāo)準(zhǔn)源，不可能完全模擬樣品殘?jiān)型ǔＪ嵌喾派湫院怂氐臉?gòu)成，例如，我們進(jìn)行α測(cè)量用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是Am-241或Pu-239放射性核素，測(cè)量β所用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是K-40天然放射性核素，這些都是單一核素；加上介質(zhì)的差異，因此產(chǎn)生偏差也就是非常自然的必然結(jié)果。只不過我們現(xiàn)在所用的標(biāo)準(zhǔn)是從放射衛(wèi)生防護(hù)觀點(diǎn)出發(fā)，綜合了各種因素，認(rèn)為這樣的不確定是可以接受的。

3、在具體測(cè)量過程中，影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素還很多，還會(huì)遇到各種因素的干擾。如“幾何條件，源的直徑、密度、厚度及儀器的穩(wěn)定性等”可變因素；和“試樣吸濕性，灰盡均勻性，鋪樣均勻性”等干擾因素，都和測(cè)量結(jié)果密切相關(guān)。如果控制不好，都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

以上我們可以看做是飲用水放射性測(cè)量的特點(diǎn)，也可以說是飲用水放射性準(zhǔn)確測(cè)定困難的方面。二、影響放射性測(cè)量的可變因素及干擾造成飲用水準(zhǔn)確測(cè)定困難，除了上面特點(diǎn)中概括提到的一些因素外，下面具體介紹一下影響測(cè)量結(jié)果的可變因素和干擾因素。

1、在總α放射性和總β放射性測(cè)量中，由于α及β粒子在樣品介質(zhì)中相當(dāng)強(qiáng)的吸收與散射而影響計(jì)數(shù)率，因此對(duì)測(cè)量結(jié)果也會(huì)造成一定的影響。表1列出了影響測(cè)量可靠性的一些可變因素。為了作可靠的相對(duì)測(cè)量，要求在制做計(jì)數(shù)試樣源和標(biāo)準(zhǔn)源時(shí)，這些可變因素都應(yīng)保持穩(wěn)定和完全一致。還應(yīng)該指出，這些可變因素的影響，除了因采用相對(duì)測(cè)量方面而特別重要外，而且其影響的大小還和采用的測(cè)量儀器裝置及具體測(cè)量方式緊密相關(guān)。鑒于水中總α總β放射性活度濃度的測(cè)量，在這里是用復(fù)合探頭同時(shí)測(cè)量α、β粒子共存的試樣；需要兼顧二方面的可變因素的穩(wěn)定控制，那么測(cè)量中嚴(yán)格控制可變因素就顯的格外重要。表1影響總α總β測(cè)測(cè)量可靠性的的可變因素可變因素總α測(cè)測(cè)量總β測(cè)測(cè)量幾何條件因α射線貫穿能力差而而影響顯著與前者向比影響較較小反向散射因厚源測(cè)量而影響響衡定因簿源測(cè)量而影響響易變環(huán)境介質(zhì)散射α射程短，受介質(zhì)散散射影響較小小β射程長，受介質(zhì)影影響大源直徑因α射線貫穿能力差影影響顯著與前者相比影響較較小試樣源放射性純度度受β射線存在影響一般般較小低能α粒子夠成β道計(jì)數(shù)數(shù)源密度因α射線貫穿能力差而而影響顯著與前者相比影響較較小源厚度因厚源測(cè)量而影響響衡定因簿源測(cè)量而影響響易變本低主要來自宇宙射線線及氣溶膠脅脅帶的α發(fā)射體主要來自宇宙射線線和氣溶膠協(xié)協(xié)帶的β發(fā)射體為主主的其它發(fā)射射體電子儀器燥聲對(duì)能量高的α測(cè)量量一般一甚敏敏感對(duì)能量低且為自“零能量起始始分布的β測(cè)量影響敏敏銳”電子儀器穩(wěn)定性同上同上甄別閾同上同上2、在總α總β放射性測(cè)量中，影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素除了表1提到的諸多可變因素外，還存在一些干擾因素，在不同成度上影響總α總β放射性測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。表2列出了總α總β放射性測(cè)量中一些常見的干擾因素。

需要說明的是，這些可變因素和干擾因素之間，有些不是截然沒有聯(lián)系的，其歸類在一定成度上有人為的因素，也有如上所述眾多因素的干擾；當(dāng)然，共性都是和測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確度密切相關(guān)。

如在總α放射性測(cè)量中，樣品中含有的固體物質(zhì)達(dá)1mg/cm2時(shí)，樣品的計(jì)數(shù)率將損失約10-15%。因此，在相關(guān)樣品之間測(cè)量盤中的固體物質(zhì)在數(shù)量上必須保持一致；并且與鋪標(biāo)準(zhǔn)樣品的固體物質(zhì)密度一樣，還應(yīng)按規(guī)定采用符合要求的核素作為標(biāo)準(zhǔn)源。表2影響總α、總ββ測(cè)量準(zhǔn)確性性的常見干擾擾因素干擾因素總αα測(cè)量總ββ測(cè)量試樣輻射類型組成成大多數(shù)α計(jì)數(shù)器對(duì)對(duì)β、γ和X射線不敏感感大多數(shù)β計(jì)數(shù)器對(duì)對(duì)α、γ和X射線有不同同程度的敏感感性，準(zhǔn)確度度隨樣品中共共存核素種類類增多而降低低。試樣粒子能量能量差異造成探測(cè)測(cè)顏效率偏差差，但影響不不及β測(cè)量嚴(yán)重能量差異造成探測(cè)測(cè)效率偏差但但影響遠(yuǎn)比α測(cè)量嚴(yán)重源與探測(cè)器間的吸吸收物質(zhì)通常為空氣介質(zhì)，對(duì)對(duì)氣壓及濕度度變化影響敏敏感通常為空氣介質(zhì)，對(duì)對(duì)氣壓和濕度度變化影響不不敏感試樣吸濕性試樣吸濕后將增大大源的自吸收收，導(dǎo)至計(jì)數(shù)數(shù)率顯著損失失試樣吸濕后將增大大源的吸收導(dǎo)導(dǎo)至計(jì)數(shù)率顯顯著損失試劑的純度和水的的純度一些試劑，即使是是高純度的也也含有天然放放射性元素。它它們夠成本底底干擾一些試劑即使是高高純的也含有有天然放射性性元素它們夠夠成本底干擾擾試樣水的放射性均均勻性按標(biāo)準(zhǔn)保證原水樣樣的均勻性是是獲得有代表表性結(jié)果的前前提按標(biāo)準(zhǔn)保證原水樣樣均勻性是獲獲得有代表性性結(jié)果的前提提灰燼均勻性灰燼必須研細(xì)并混混和均勻是獲獲得有代表性性結(jié)果的前提提灰燼必須研細(xì)并混混和均勻是獲獲得有代表性性結(jié)果的前提提鋪樣均勻性鋪樣均勻并有與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)相同的密密度是獲得有有代表性的結(jié)結(jié)果的又一前前提鋪樣均勻性并有與與標(biāo)準(zhǔn)相同的的密度是獲得得有代表性結(jié)結(jié)果的又一前前提三、飲用水放射性測(cè)量中需要注意的問題綜上所述，在飲用水測(cè)量中要想取得比較滿意的結(jié)果，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。

1、在水樣濃縮至制取殘?jiān)麄€(gè)前處理過程中，從取樣，濃縮，轉(zhuǎn)移，洗滌，灼燒，灰化，稱重等一系列環(huán)節(jié)，操作者必須認(rèn)真仔細(xì)，盡量減少誤差。尤其是水樣濃縮時(shí)溫度不能過高，以免因爆沸造成水樣損失。灼燒時(shí)也應(yīng)控制好溫度，防止殘?jiān)鼮R出。最好是把蒸發(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。另外有的用塑料薄膜鋪在水底的方法對(duì)水樣進(jìn)行濃縮，但必須十分注意薄膜不能破裂，否則會(huì)造成較大誤差。

2、制源是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，灰樣一定要研細(xì)混勻。鑒于大多數(shù)儀器都是同時(shí)測(cè)量α和β兩種粒子的放射性，因此在制源時(shí)要兼雇兩種射線測(cè)量的需要，一般是稱取0.lAmg到樣品盤中。要用相同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)源來刻度探測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)還是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，否則將會(huì)對(duì)記數(shù)率造成較大影響。

3、源干燥后應(yīng)及時(shí)測(cè)量樣品盤上的活度，并計(jì)數(shù)適當(dāng)長的時(shí)間，以滿足測(cè)量誤差要求的需要。如時(shí)間允許，測(cè)量時(shí)間盡量長些為好。因?yàn)轱嬘盟派湫曰疃容^低，本底對(duì)結(jié)果的影響很大；所以應(yīng)確保本底的穩(wěn)定和準(zhǔn)確；最好用一個(gè)清潔的空盤經(jīng)常測(cè)量本底，以確保本度的穩(wěn)定性和可靠性。

4、某些水樣在蒸干和灰化后，可能會(huì)產(chǎn)生不適合放射性測(cè)量的殘?jiān)驗(yàn)樗螂y于鋪樣，對(duì)測(cè)量也會(huì)產(chǎn)生極不利的影響。對(duì)這種樣品作硫酸鹽化處理是必要的。硫酸體積以能和1.8g碳酸鈣完全反應(yīng)來計(jì)算。硫酸可以過量，但最初樣品體積的選擇，以不超過1g固體殘?jiān)鼮橐?。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，這一硫酸鹽化過程，也可以采取在水樣濃縮時(shí)，按每升水加1毫升濃硫酸的辦法進(jìn)行。這樣既可以防止玻璃器皿對(duì)放射性物質(zhì)的吸附，又可以達(dá)到硫酸鹽化的目的。

5、測(cè)量完的樣品源不要輕易廢棄，可放在干燥器內(nèi)。在一個(gè)月內(nèi)每隔五天重復(fù)測(cè)量一次（時(shí)間可酌情而定），這樣即可復(fù)核測(cè)量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無誤。另外進(jìn)行一個(gè)月內(nèi)的重要測(cè)量，可以揭示出來自鐳的子體放射性的增長。對(duì)含天然Ra-266高的原水樣品