低水平分析及測量數(shù)據(jù)的處理剖析

低水平放射性分析及測量數(shù)據(jù)處理的基本知識“低水平放射性”這一術(shù)語尚無嚴(yán)格的定義,國際輻射單位和測×10-5Bq~3.7×101Bq)。1低水平放射性測量的特殊要求與一般監(jiān)測工作比較，低水平的放射性的監(jiān)測具有的主要特點(diǎn)及其評價會受到公眾與社會的高度關(guān)注,數(shù)據(jù)的質(zhì)量在輻射環(huán)境監(jiān)定而容易傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，要想確?？潭扰c測量條件的一致性等非常困。的責(zé)任感，嚴(yán)格的訓(xùn)練，注開拓了低水平放射化學(xué)應(yīng)用的化學(xué)家里比在關(guān)于放射性碳定時的諾的要求。2分析測量方法的選擇與驗證2.1注意選用方法的適用條件主要是要看所選方法能否有效地將樣品中的基體物質(zhì)和干擾放在采用一種方法(包括標(biāo)準(zhǔn)方法)時，首先要經(jīng)過必要的確認(rèn)，看一看根據(jù)實驗室的條件和待測環(huán)境樣品的水平，所用方法能否滿足要SrY(2)不存在91Y等釔的長壽命β放射性同位素；2.2采用相互獨(dú)立的方法進(jìn)行分析測量如：①原野γ輻射空氣吸收劑量的直接測量與通過土壤中天然放射測量結(jié)果的比較；Sr煙硝2.3樣品源中核素純度的檢查(1)衰變測量法其前后兩次的計數(shù)結(jié)果的變化判斷樣品源中是否存在干擾核素。例tt89Sr。123tf=2,12tf=2,……..3式中t、t、t分別為從Y分離到每次計數(shù)的間隔時間(h)，T123112233(2)吸收測量法設(shè)樣品源的沉淀質(zhì)量為ag，計數(shù)率為(b±⊿b)cpm。將此沉2..4方法的實際探測限是否合理其中的主要問題是：1)擬要建立的方法探測限應(yīng)當(dāng)達(dá)到多少才能滿足要求？我們稱它為探測限的計劃指標(biāo)；2)已經(jīng)建立的方法的探測限究竟怎樣估計？我們稱它為探測限的實際指標(biāo)。文獻(xiàn)[8]已討論過分析方法的實際探測限的基本概念及其估計方法,方法的實際探測限是否合理,一是可以用參考樣品對其進(jìn)行檢驗,二是將其與與計劃Pn(n)j(1)nj(2-2)j(2-2)jkor11(n)j(1)njjj0如果檢驗結(jié)果P值小于試驗所選擇的顯著性水平，則拋棄原假進(jìn)行這種檢驗的重要條件是應(yīng)當(dāng)保證所用試驗樣品的物理化學(xué)特性(包括潛在的干擾)與實際中的實驗室分析樣品具有代表性。Dj0j2.4.2與探測限計劃指標(biāo)的比較定的指標(biāo)，否則一旦發(fā)生該核素的含量超標(biāo)也無法判斷。因此,這種探測限便與該核素的導(dǎo)出工作限(DWL)有關(guān)。DWL是放射性核素在C2.4.3與同類實驗室探測能力的比較2.5不同時期或不同探測器測量結(jié)果的可比性3低水平放射性測量數(shù)據(jù)的評估3.1探測限附近測量數(shù)據(jù)的不確定性BB圖中取Ld為3S，類似有相對不確定度應(yīng)小于2×(2)1/2BS/3S=94%；BBBBB判斷限附近的不確定度就更大了，若取Lc=2.33S，則相對不確B2×(2)1/2S/2.33S=120%。BB所以，只要數(shù)據(jù)的偏差是不帶方向性，測量結(jié)果在較大的離散在5%~10%以內(nèi)在一般情況下是難以實現(xiàn)的。對于這種離散度較大的3.2外來計數(shù)的影響及其校正環(huán)境監(jiān)測中常常會遇到低水平的放射性計數(shù),它比高水平的放射性測量的主要不同之一在于外來計數(shù)的影響不能忽略,從而使得分析測量程序更為復(fù)雜。外來計數(shù)可區(qū)分為兩類：1)儀器的本底，即儀器在沒有放入任何樣品源時產(chǎn)生的計數(shù)；2)空白本底，即在分析測出現(xiàn)的慢變化因素，通常采用的測量順延是：本底-樣品1-本底-樣(1)在坐標(biāo)紙上作出本底數(shù)據(jù)分布圖，可以直觀地、定性地判p偏差σ應(yīng)近似于σppp1.30=0.9846另一臺測量了219次本底數(shù)據(jù)，每次測量時間均為50min，3.2.2空白本底(1)空白本底的來源(a)分析試劑劑還會與宇宙射線相互作用感生放射性。例如含氧或含硫試劑HCl、4242(b)樣品中同位素和非同位素的污染91Y的污染。這種同位素的污染在化學(xué)上是無法消除的。此外尚有非(c)操作過程中儀器設(shè)備和空氣的污染法代替抽吸過濾法制源。用塑料測量瓶進(jìn)行液閃測量時,由于聚四氟(2)空白的測定射性核素但不含待測何素的所謂模擬(Model)樣品。例如，測定水中由于自發(fā)裂變而產(chǎn)生的140B的和233U的比值(此比值大約為即取適量的蒸餾水按真實樣品分析一樣加入同樣的試劑進(jìn)行全程操，γ能譜測量中本底與空白的測量與扣除與一般的放化分析測量BG3.3有本底存在時計數(shù)誤差的控制BBBB=BGGGG=G=sR=s+ttGBES=R+B/(R一B)stt GB將t=T-t代入(5-13)得BGE2=[R/t+B/(T-t)]/(R-B)2GGE2極小的條件為dE2/dt=0,由此求得GTTtG=TRBt/t/t=GBBGB=min(R+B)TEE=(R+B)minRBT1minTB(R/B1)2 解：T=30min,R/B=80/20=4代入(3-3)式得：∴t=20min,t=30-20=10minGB依式(3-5)得E=1=1/3020(而定。將式(3-5)對T求解，即得到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為E時的最短測量時間(又稱最段組合時間)為=min=min(3-6)TT=min=min=GGt=T-t=182.2-106.7=75.5minBGBG本例1822304T=T===618.7min而而GBjjt=t=T/2為最佳計數(shù)時間。這一結(jié)論從(5-14)式也可推得，假GBminGBGB3.4探測限附近測量數(shù)據(jù)的有效性能測到最小凈計數(shù)期望值μ=L的把握度1-β來評價，1-β被稱之ND實際上含有放射性(μ>0)，卻被判為不含放射性(μ=0)的概率:NNb=P-u-w{}{}{N-LD}N<LC=P山=LN<LD-ub裝D=P山=L裝<ubNDNDD(3-7)exp(-u2/2)du實際測量中，當(dāng)確定判斷限以后，也可按下式獲得U值ββss統(tǒng)計學(xué)上允許發(fā)生第一類錯誤的概率為α?xí)r判斷樣品有放射性存在按式(3-8)計算出U值后，便可以在數(shù)理統(tǒng)計表中查得β值，β從而做出把握度1-β的估計。數(shù)時獲得的Lc、U和(1-β)值。從中可看出，即使它們獲得的凈β表3-2凈計數(shù)率相同、測量方案不同時的Lc、U和(1-β)值β編本底測量時凈計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差LcU1-ββcpm1233.5測量結(jié)果非隨機(jī)誤差的檢驗的概率較大(1-α)。所以，否定原假更大。U=UQ R+RR+R12t(3-10)UασSS次測量12121+21+2tt122=12==12R+R12t1216U=(70.5-65.0)/2.01=1.80∵U<U=1.96,∴差異不顯著。0.05/2ixtγ(自由149∞t的概率只有小概率α(比如α有5%的機(jī)會犯錯誤。我們的結(jié)論是：樣本數(shù)據(jù)與原假設(shè)有“顯著”.01原假設(shè)(H)為真而錯判的概率大小程度而言，并不意味著差別所具0(3-14)t(3-14)t(3-11)(3-11)t==SSxn式中μ是X的數(shù)學(xué)期望,如果原假設(shè)X=X,則=0.xXX1+2tt 0α=0.05,查出t=1.96(自由度=∞)。0.05/2t= X=1X1+2tt122X 解：將樣本數(shù)據(jù)代入(3-13)式，得t===1.89+1212XNN+N122=NN+N12tS=tS=N+NXX12SN+NX12t=+00.05/20.01/20.001/20.001/2裝置可能有問3.5.3χ2檢驗法X一參數(shù)，也可以用來檢驗樣本批計數(shù)應(yīng)遵從泊松分ii=1i=1量結(jié)果用計數(shù)率γ=x/t表示，上式可改寫為iii=1 (3-16)X0.975,df0.025,df0.975,df0.025,df量數(shù)據(jù)是否符合泊松分布(實際目的是要檢驗儀器工作是否正常)。解：原假設(shè)H:=x(相當(dāng)于說，計數(shù)服從泊松分布)。0H1:<x,若X2拒絕H1:<x,若X2拒絕-18-108-3-469∑x(計數(shù)/5iio1234567xi-x按(3-15)式算出X2=7(xx)2i=990=4.36i=10.975,6(=1.237)與X2(=14.45)之間，∴差異不顯著，不足以否定出:X2=1.237,X0.975,6(=1.237)與X2(=14.45)之間，∴差異不顯著，不足以否定0.025,6-2-352-860x(計數(shù)/5i494123456xi-x(3-17)(3-17)i=1iSr結(jié)果的X2量比期望值大得多 按按分析結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差計 (Ci/L)計誤差計算 (Ci/L)79