DB32T 3583-2019 生物中氚和碳-14的测定 液体闪烁计数法

ICS13.030.99Z05DB32江苏省地方标准DB32/T3583-2019生物中氚和碳-14的测定液体闪烁计数法Determinationoftritiumandcarbon-14inbiaologicalsamples—Liquidscintillationmethod2019-04-08发布2019-04-30实施江苏省市场监督管理局江苏省生态环境厅发布DB32/T3583—2019I目次前言....................................................................................................................................................................II1范围..............................................................................................................................................................12规范性引用文件..........................................................................................................................................13方法原理......................................................................................................................................................14试剂和材料..................................................................................................................................................15仪器和设备..................................................................................................................................................26样品..............................................................................................................................................................27结果计算与表示..........................................................................................................................................68精密度和准确度..........................................................................................................................................89质量保证和质量控制..................................................................................................................................910废物处理..................................................................................................................................................10附录A（资料性附录）正确使用本标准的说明.......................................................................................11DB32/T3583—2019II前言本标准按照GB/T1.1给出的规则进行编写。本标准附录A为资料性附录。本标准由江苏省生态环境厅提出并归口。本标准主要起草单位：江苏省核与辐射安全监督管理中心。本标准主要起草人：王利华、张起虹、陶盛辉、沈乐园、赵锐、刘静、陈辛。DB32/T3583—20191生物中氚和碳-14的测定液体闪烁计数法1范围本标准规定了测定生物中氚和碳-14的液体闪烁计数法原理、试剂、仪器、操作流程、质量控制等内容。本标准适用于动物、植物中自由水氚、有机结合氚和碳-14的测定。典型条件下，自由水氚探测下限可达0.90Bq/L或0.72Bq/kg·鲜，有机结合氚探测下限可达0.90Bq/L或0.20Bq/kg·鲜，碳-14探测下限可达4.17Bq/kg·鲜或0.091Bq/g·碳。具体参见附录A.1。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T10259液体闪烁计数器GB12379环境核辐射监测规定HJ/T61辐射环境监测技术规范3方法原理自由水氚（TFWT）：新鲜的生物样品经真空冷冻后，存在于组织、细胞和细胞间隙中游离态的水结冰，再次解冻后，成为自由水，水经纯化后与闪烁液混匀，用低本底液闪计数器测定样品中氚的放射性活度浓度。有机结合氚（OBT）和碳-14：冻干或烘干后的生物样品放入氧化燃烧装置中，通氧气，加热氧化燃烧，生物样品中有机结合氢及碳转化成水蒸汽和二氧化碳气体，分别通过冷凝收集和氢氧化钠碱性溶液吸收，形成冷凝水和CO32-；冷凝水进一步纯化后与闪烁液混匀，用低本底液闪计数器测定有机结合氚的放射性活度浓度；CO32-进一步转化成碳酸钙沉淀，与闪烁液混匀形成悬浮物，用低本底液闪计数器测定碳-14的放射性活度浓度。4试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。4.1高锰酸钾（KMnO4），纯度≥99.0%。4.2铜粉（Cu），纯度≥99.0%。DB32/T3583—201924.3无水碳酸钠（Na2CO3），纯度≥99.0%。4.4过硫酸钾（K2S2O8），纯度≥99.0%。4.5氢氧化钠（NaOH），纯度≥99.5%。4.6氢氧化钠溶液，4mol/L。称量160g氢氧化钠（4.5），去离子水定容至1L。4.7过氧化钠（Na2O2）,纯度≥99.0%。4.8氯化铵（NH4Cl），纯度≥99.5%。4.9氯化钙（CaCl2），纯度≥99.5%。4.10饱和氯化钙溶液。4.11葡萄糖（C6H12O6），纯度≥99.9%。4.12闪烁液，光谱纯。4.13甲苯-TritonX-100乳化闪烁液：0.4%2，5-二苯基恶唑PPO和0.03%1，4-双-[5-苯基恶唑基-2]-苯POPOP甲苯溶液与乳化剂乙二醇聚氧乙烯异辛基酚醚TritonX-100体积比2.5：1。4.14氚标准溶液：浓度和待测试样尽量相当，需经国内外权威机构认定或计量检定机构检定，并持有相应的活度浓度证明。4.15碳-14标准溶液：浓度和待测试样尽量相当，需经国内外权威机构认定或计量检定机构检定，并持有相应的活度浓度证明。4.16本底氚水：深地下水、低水平矿泉水或冰川水。5仪器和设备5.1低本底液闪计数器：仪器的性能指标应满足GB/T10259的要求。5.2生物真空冷冻装置，冷阱温度-70℃±10℃。5.3生物水分仪，可读性水分含量为0.01%；重复性为0.10%（2g样品）。5.4生物样品电动粉碎机，功率3kW，粉碎细度70-300目。5.5氧化燃烧装置，温度可达1000℃±10℃。5.6分析天平，感量0.1mg。5.7蒸馏烧瓶（含蛇形冷凝管），100mL。5.8样品瓶，聚乙烯、聚四氟乙烯或低钾玻璃，20mL。5.9一般实验室常用仪器和设备。6样品6.1样品的采集与保存生物样品和可食部分的采集及预处理按HJ/T61的相关规定执行。生物样品可食部分的采集：按HJ/T61的要求采取样品可食部分作为分析样品，需洗涤的样品，洗后用清洁干布擦去表面水分，或晾至表面水分刚除尽，立即称量，为鲜样质量。DB32/T3583—20193若生物样不能及时处理，应置于0℃~4℃保鲜，长期保存的生物样品应于-18℃冷冻保存。6.2样品的制备6.2.1自由水氚样品6.2.1.1真空冷冻取1.0kg鲜样，切碎混匀，装入生物真空冷冻装置（5.2）的快速冻干瓶或平铺在铝制隔板上，真空冷冻至样品恒重，分别收集冻干的生物干样和冻出的液态水。6.2.1.2自由水氚样品制备量取50mL~300mL液态水样品装入蒸馏烧瓶（5.7）中，按每升样品1.0g的比例加入高锰酸钾（4.1），蒸馏，收集中间部分馏出液。6.2.1.3生物样品含水率的测定取5g~15g混匀的生物鲜样，放入生物水分仪（5.3）样品盘内，均匀摊开，测量自由水占生物鲜样的质量分数ω1；也可以将生物鲜样置于105℃烘箱内，烘至恒重后，称量生物样品前后质量差，计算自由水占生物鲜样的质量分数ω1，即为生物样品的含水率。6.2.2有机结合氚和碳-14样品6.2.2.1样品预处理经烘箱105℃下恒重的生物干样，用生物样品电动粉碎机（5.4）磨粉后备用。6.2.2.2氧化燃烧装置的准备将氧化剂铜丝装入氧化燃烧装置（5.5）的高温催化区（图1-1c）。取两个干净的水蒸汽冷凝管，称重，记为m1，置冷阱中于-4℃冷却。量取250ml氢氧化钠溶液（4.6）分别置于两个碱液吸收瓶内，按图1将氧化燃烧装置各吸收部件连接起来。6.2.2.3氧化燃烧称取50.0g～100g粉状生物干样，装入样品燃烧舟内，表面平铺一层铜粉（4.2），置于氧化燃烧装置的高温氧化区（图1b）内，关闭高温氧化区阀门，打开气路阀门，通入氧气或氧气、氮气混合气体，气体流速控制在0.5L/min～0.7L/min，通气1min，赶净氧化燃烧管内空气；打开高温催化区（图1c）开关，温度设定在700℃，启动升温，当高温催化区的温度达到700℃时，打开高温氧化区开关，温度设定在100℃，有氚化水分流入冷阱接收瓶，保持这个温度，直到水分流出速度变慢时再缓慢升温，并仔细观察通氧情况，避免碱液吸收瓶内的气泡大量溢出；当高温氧化区温度达到600℃时，继续保持1h左右，确保样品完全氧化，然后切断电源，停止通气。6.2.2.4氧化燃烧产物的收集氚化水分通过冷阱收集于接收瓶，供有机结合氚分析测定；二氧化碳气体通过氢氧化钠碱液吸收，DB32/T3583—20194供碳-14分析测定。bac6834529氧气或氧气和氮气混合气体110总开关c段开关a段开关b段开关7气体流量1——氧化燃烧装置；2——样品氧化燃烧管；3——冷阱；4——氚化水分吸收瓶；5——氢氧化钠碱液吸收瓶；6——铜丝；7——气体管路；8——氧气或氧气、氮气混合气体；9——温度、气体流量控制开关；10——燃烧舟；a——缓冲区；b——高温氧化区；c——高温催化区。图1生物中氚和碳-14氧化燃烧装置示意图6.2.2.5有机结合氚样品的制备称量冷凝吸收后的水蒸汽吸收瓶重量，记为m2。在所收集的冷凝水中加入少量的过氧化钠（4.7），调节溶液