ICS 13.040.20 CCS Z 15 35 福 建 省 地 方 标 准 DB35/T 2062—2022 核电厂周围环境空气中全氚分析操作规程 Operation specifications for total tritium in air around nuclear power plant 2022 - 08 - 08 发布 2022 - 11 - 08 实施 福建省市场监督管理局 发 布 DB35/T 2062—2022 目 次 前言 ................................................................................. II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 方法原理 ........................................................................... 1 5 试剂与设备 ......................................................................... 2 6 样品采集 ........................................................................... 2 7 分析步骤 ........................................................................... 3 8 结果计算与表示 ..................................................................... 4 9 准确度 ............................................................................. 6 10 质量保证和质量控制 ................................................................ 6 附录 A（资料性） 淬灭校正曲线的制作、使用及内标法概述 ................................. 8 附录 B（资料性） 方法的精密度和正确度 ................................................. 9 I DB35/T 2062—2022 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由福建省生态环境厅提出并归口。 本文件起草单位：福建省辐射环境监督站、中国科学院福建物质结构研究所。 本文件主要起草人：林明贵、黄菁华、高一弘、池利生、朱奇健、温莉琴、胡丹、钱震、黄聚聪、 王慧平。 II DB35/T 2062—2022 核电厂周围环境空气中全氚分析操作规程 1 范围 本文件规定了核电厂周围环境空气中全氚的分析操作规程，包括方法原理、试剂与设备、样品采集、 分析步骤、结果计算与表示、准确度、质量保证和质量控制等方面的内容。 本文件适用于核电厂周围环境空气中全氚的采样、样品前处理与分析。对于其它核设施周围环境空 气中氚的采集与分析，也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 8999—2021 电离辐射监测质量保证通用要求 HJ 61 辐射环境监测技术规范 HJ 168 环境监测分析方法标准制订技术导则 HJ 1126 水中氚的分析方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 优值 figure of merit；FOM 表征液体闪烁计数器对特定样品体系测量性能的一个定量指标。 -1 2 注： 由百分计数效率（E×100）的平方除以本底计数率Nb[单位为每分钟(min )]得到，即FOM=(E×100) /Nb。 3.2 淬灭 quench 任何可导致β粒子能量转化为可测量的光电子过程中的能量损失的现象。 注： 淬灭包含但不限于相淬灭、浓度淬灭、化学淬灭和颜色淬灭。 4 方法原理 使用全氚采样器采集一定体积包含各种形态氚的环境空气，通过催化燃烧，全部以氚化水的形态被 收集。采集的水样中加入高锰酸钾后进行常压蒸馏，馏出液与闪烁液按一定比例混和，制成试样。 试样中氚发射的β射线能量被闪烁液中的溶剂分子吸收并传递给闪烁体分子，闪烁体分子退激发射 的荧光光子被液体闪烁计数器内的光电倍增管探测，再经信号处理表达为样品中放射性强度，从而测得 样品中氚的计数率，经本底、仪器探测效率等校正后，计算得到样品中全氚的活度浓度。 1 DB35/T 2062—2022 5 试剂与设备 5.1 试剂与材料 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 高锰酸钾（KMnO4）：分析纯。 本底水：深井水或冰川水。 闪烁液：选用商用闪烁液。 氚标准溶液：采用有证标准物质，不确定度≤3%。 沸石或玻璃珠。 5.2 仪器与设备 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 采样装置：大气全氚采样器，总氚收集效率≥94%。 液体闪烁计数器：本底≤1 cpm。 分析天平：感量 0.000 1 g，量程大于 100 g。 蒸馏装置：由圆底烧瓶、蛇形冷凝管、导管等组成。 计数瓶：聚乙烯、聚四氟乙烯或低钾玻璃材质，20 mL。 5 电导率仪：测量范围 0 μS/cm～2×10 μS/cm，误差≤±1%。 容量瓶：1 L。 加液器：量取范围 0 mL～10 mL，误差≤±1%。 可调式电炉。 6 样品采集 6.1 采样前准备 6.1.1 按照 HJ 61 规定设计采样方案。根据核电厂反应堆堆型、监测目的与要求，设计采样地点和时间。 6.1.2 检查全氚采样器的采样口，应设在比基础面高 1.5 m 处。 6.1.3 打开电源，检查全氚采样器工作状态是否稳定。 6.2 采集样品 6.2.1 依据采样要求，设置催化炉温度、冷阱致冷温度、采样流量和采样时间。 6.2.2 启动采样器，取样泵运行后，进入采样器的气流经过过滤器除去尘粒和气溶胶后，气流中的氚 化氢（HT）和氚化甲烷（CH3T）等经过高温催化氧化反应器时被催化氧化成氚化水（HTO），与气流中 原有的氚化水一起在低温冷阱中被冷冻。 6.2.3 采样结束后，加热装置将冷冻的氚化水融化后收集在采样器的收集瓶中。 6.2.4 采样量除保证分析用量外，应有足够的余量，以备复检。 6.3 样品保存与运输 6.3.1 储存样品的玻璃瓶应是清洁的，不应有酸残留。所用容器体积，以尽量让水样充满贮存容器为 宜，样品密封保存。 6.3.2 采集的样品宜在一周内运输至实验室，运输前应妥善包装，防止样品被污染或样品容器破碎。 样品采集后宜在 2 个月内分析完毕。 2 DB35/T 2062—2022 7 分析步骤 7.1 样品前处理 取收集的氚化水样品50 mL～300 mL，置于圆底烧瓶中，按照每50 mL样品加入约0.09 g高锰酸钾的 比例加入高锰酸钾量。在烧瓶中放入少量沸石或玻璃珠以防爆沸，用蒸馏装置进行常压蒸馏。 当圆底烧瓶内水样沸腾后，调节温度至保持微沸状态进行蒸馏，依据样品量与所需试样量确定馏出 液接取量，弃去头尾馏出液各3 mL～30 mL，收集中段且电导率≤10 μS/cm的馏出液。如馏出液电导率 ＞10 μS/cm，需要二次蒸馏。 若样品中还原性物质较多，适当地加大高锰酸钾的加入量，先对样品进行2 h左右的回流后再蒸馏。 并且在回流和蒸馏过程中，溶液应始终保持紫色。 7.2 样品制备 7.2.1 本底样品制备 按照7.1流程对本底水进行常压蒸馏处理，收集中段馏出液，作为本底样品。 根据7.2.4确定的样品与闪烁液最佳配比值，用分析天平称取质量为m的样品于20 mL的计数瓶中， 使用加液器加入体积为V的闪烁液，加盖，充分摇动以使本底样品和闪烁液混合均匀，制成本底试样， 密封备用。 7.2.2 待测样品制备 按照7.1流程对采集的样品进行常压蒸馏处理，收集中段馏出液，作为待测样品。 根据7.2.4确定的样品与闪烁液最佳配比值，用分析天平称取质量为m的样品于20 mL的计数瓶中， 使用加液器加入体积为V的闪烁液，加盖，充分摇动以使待测样品和闪烁液混合均匀，制成待测试样， 密封备用。 7.2.3 标准样品制备 称取一定量的氚标准溶液于容量瓶中，用本底样品稀释至1 L,作为标准样品。控制标准试样活度浓 度与待测试样尽量相当。 根据7.2.4确定的样品与闪烁液最佳配比值，用分析天平称取质量为m的样品于20 mL的计数瓶中， 使用加液器加入体积为V的闪烁液，加盖，充分摇动以使标准样品和闪烁液混合均匀，制成标准试样， 密封备用。 7.2.4 样品与闪烁液配比确定 测量试样之前，应先确定样品与闪烁液的质量体积比（m:V）。不同的闪烁液，由于组分不同，比 值也不同。以20 mL计数瓶为例，对于一种具体的商用闪烁液，样品与闪烁液的质量体积比确定如下： a) 在样品和闪烁液的质量体积比 10:10 附近，按照 5:15、6:14、7:13、8:12、9:11、10:10、11:9、 12:8、13:7、14:6 的配比，分别配制 10 个本底试样和 10 个标准试样； b) 分别测量以上本底试样和标准试样，使用 8.1 公式（1）计算仪器探测效率及相应的优值，取 优值最大的质量体积比，作为样品与该类型闪烁液的最佳配比制备试样，用于随后的测量。 3 DB35/T 2062—2022 7.3 测量 7.3.1 液体闪烁计数器开机后，按照仪器使用说明书要求进行预热，待仪器稳