一种土壤中锝99含量的分析方法.pdf

本发明涉及一种土壤中锝-99含量的分析方法，包括如下步骤：干燥、粉碎、过筛等样品预处理操作，称重、灰化、浸取等将锝-99转移到溶液的操作，锝-99的分离、富集和纯化，锝-99的放射性测量。本发明中采用特效固相萃取片法进行锝-99的分离、富集和纯化，分离、富集和纯化可在半小时内完成，远比传统色层法或沉淀法简便快速；富集有锝-99的固相萃取片可直接用于放射性测量，避免了采用其他方法分离后必须进行的蒸干再溶解等测量源制备操作，即省去了制备放射性测量源的步骤，使操作更为简便，减少分析人员的工作量。

1.  一种土壤中锝-99含量的分析方法，其特征在于，包括如下步 骤：
步骤1、样品预处理：将土壤样品过筛均匀化、烘干至恒重；
步骤2、对所述土壤样品称重：准确称量一份一定质量的所述土 壤样品，加入已知活度的锝-99m示踪剂；
步骤3、灰化：将所述土壤样品放入马弗炉中于550℃进行灰化；
步骤4、浸取：将所述土壤样品转移至烧瓶中，加入硝酸溶液或 盐酸溶液，30％双氧水，回流条件下加热至80-90℃，并保持4小时， 进行浸取，得到浸取液；
步骤5、对所述浸取液调节：将所述浸取液的PH值调节为2，得 到待过片料液；
步骤6、锝-99的富集和纯化：将所述待过片料液通过固相萃取 片，对所述锝-99进行分离、富集和纯化；
步骤7、放射性测量：将所述固相萃取片进行γ谱仪测量以及液 闪测量。

2.  根据权利要求1所述的土壤中锝-99含量的分析方法，其特征 在于，所述步骤2还可以是准确称量两份相同质量的所述土壤样品， 其中一份加入所述锝-99m示踪剂，作为平行样品利用加标回收的方 法求出分离过程中所述锝-99的化学回收率，以省去所述步骤7中的 所述γ谱仪测量。

3.  根据权利要求1或2所述的土壤中锝-99含量的分析方法，其 特征在于，步骤4中所述硝酸溶液或盐酸溶液的浓度均为1mol/L， 用以实现对土壤中锝-99的浸取。

4.  根据权利要求3所述的土壤中锝-99含量的分析方法，其特征 在于，步骤1中的所述烘干具体操作为将所述土壤样品在红外灯下烤 干。

5.  根据权利要求4所述的土壤中锝-99含量的分析方法，其特征 在于，步骤6中，利用浓度为0.01mol/L硝酸对所述固相萃取片进 行纯化。

一种土壤中锝-99含量的分析方法
技术领域
本发明涉及放射性核素分析领域，具体涉及一种土壤中锝-99含 量的分析方法。
技术背景
由于锝-99具有半衰期长、迁移速度快、易于从土壤进入植物等 特点，已成为环境放射化学最关心的核素之一。围绕土壤样品中锝-99 的分析，国内外学者已经做了大量的工作。到目前为止，环境样品中 锝-99的分析主要有三种方法：质谱法、β计数法和中子活化法。其 中β计数法具有操作简便、不依赖大型仪器等优点，探测限也能够 满足一般环境样品分析的需求。
β计数法分析锝-99的难点在于如何从复杂的样品基体中将锝 -99提取出来，并去除干扰β粒子计数测量的其它放射性核素。目 前，国际主流的土壤锝-99分析方法多以干馏法、沉淀法或TEVA树 脂色层法为主要分离纯化手段。其中，干馏法装置复杂，锝-99的化 学收率波动较大；沉淀法操作太为繁琐；TEVA树脂色层法虽相对简 单，化学收率也较稳定，但溶解液体积较大，色层柱每分钟毫升量级 的溶液流速会导致分析耗时较长。采用干馏法、沉淀法或TEVA树脂 色层法进行锝的分离纯化后，所得含锝-99溶液需要进行蒸干再溶解 等放射性测量源制备操作，步骤较为繁琐。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得 了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种土 壤中锝-99含量的分析方法，包括如下步骤：
步骤1、样品预处理：将土壤样品过筛均匀化、烘干至恒重；
步骤2、对所述土壤样品称重：准确称量一份一定质量的所述土 壤样品，加入已知活度的锝-99m示踪剂；
步骤3、灰化：将所述土壤样品放入马弗炉中于550℃进行灰化；
步骤4、浸取：将所述土壤样品转移至烧瓶中，加入硝酸溶液或 盐酸溶液，30％双氧水，回流条件下加热至80-90℃，并保持4小时， 进行浸取，得到浸取液；
步骤5、对所述浸取液调节：将所述浸取液的PH值调节为2，得 到待过片料液；
步骤6、锝-99的富集和纯化：将所述待过片料液通过固相萃取 片，对所述锝-99进行分离、富集和纯化；
步骤7、放射性测量：将所述固相萃取片进行γ谱仪测量以及液 闪测量。
较佳的，所述步骤2还可以是准确称量两份相同质量的所述土壤 样品，其中一份加入所述锝-99m示踪剂，作为平行样品利用加标回 收的方法求出分离过程中所述锝-99的化学回收率，以省去所述步骤 7中的所述γ谱仪测量。
其中，步骤4中所述硝酸溶液或盐酸溶液的浓度均为1mol/L， 用以实现对土壤中锝-99的浸取。
其中，步骤1中的所述烘干具体操作为将所述土壤样品在红外灯 下烤干。
其中，步骤6中，利用浓度为0.01mol/L硝酸对所述固相萃取 片进行纯化。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：(1)本发明中采用 固相萃取片法进行浸取液中锝-99的分离、富集和纯化，操作十分简 便，所需时间由传统的几个小时缩短到半个小时，节省时间。(2)直 接将富集有锝-99的固相萃取片用来进行放射性测量，省去了传统方 法分离后制备放射性测量源的步骤，使分析更为简便，减少了分析人 员的工作量。
附图说明
图1为本发明中土壤中锝-99含量的分析方法实施例一的流程图；
图2为本发明中土壤中锝-99含量的分析方法实施例二的流程图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员对本发明的技术方案和有益效果进行理 解，特结合附图对具体实施方式进行如下描述。
实施例一
请参阅图1所示，其为本发明土壤中锝-99含量的分析方法的流 程图，本实施例提供一种含有机物较少的土壤中锝-99含量的分析方 法，在进行放射性测量时，直接对固相萃取片进行测量，具体步骤如 下：
S1、样品预处理：将土壤样品过20目筛，70℃烘干至恒重。
S2、对所述土壤样品称重：准确称量一份质量为10g的土壤样 品于小烧杯中，在该土壤样品中加入500.00Bq的锝-99m示踪剂， 并在红外灯下烤干。
S3、浸取：将所述土壤样品转移至200mL单颈烧瓶中，在所述 烧瓶中加入50mL 1mol/L硝酸，2mL 30％双氧水，回流条件下电热 套加热至80℃并保持4个小时，得到浸取液；冷却后将所述浸取液 及沉淀转移至离心管中，3500rpm离心5分钟，转移上层清液至500 mL烧杯中，加入10mL 1mol/L硝酸，再转移到离心管中，洗涤沉淀， 离心后同样转移上层清液至该烧杯中，共洗涤3次。
S4、浸取液调节：边搅拌边在该烧杯中加入2mol/L氨水，pH 试纸监测pH值，至pH值约为2，即得待过片料液。
S5、锝-99的富集和纯化：将待过片料液以50mL/min的流速通 过Empore^TM Anion Rad Disk固相萃取片，用10mL 0.01mol/L硝酸 洗涤上述烧杯，洗液同样过该固相萃取片，再将50mL 0.01mol/L 硝酸通过固相萃取片。此处流速为50mL/min，相对于采用色层柱分 离，流速提高，分离时间由几个小时缩短到半个小时，因此节省了时 间。
S6、放射性测量：NaIγ谱仪测量固相萃取片上的锝-99m，除 以探测效率并校正到加入时刻，锝-99m的活度为450Bq，即本流程 的锝的化学收率为90％。放置3天后将萃取片转移至20mL液闪管中， 加15mL ULTIMA GOLDTM LLT闪烁液，充分摇匀，避光放置过夜后测 量，测量时间为1h。除以探测效率后得到液闪管中锝-99含量为10.0 Bq。经计算，该土壤样品锝-99的含量为1111.1Bq/kg土壤。
需要指出的是，当土壤中的有机物含量较少时，可以省去灰化的 步骤。此处，直接将富集有锝-99的固相萃取片用来进行放射性测量， 省去了传统方法分离后制备放射性测量源的步骤，使分析更为简便， 减少了分析人员的工作量。
实施例二
请参阅图2所示，其为本发明土壤中锝-99含量的分析方法的流 程图，本实施例提供一种含较多有机物的土壤中锝-99含量的分析方 法，在进行放射性测量时，直接对固相萃取片进行测量，具体步骤如 下：
S1、样品预处理：将某土壤样品过20目筛，70℃烘干至恒重。
S2、对所述土壤样品称重：准确称量两份质量分别为10g的土 壤样品于100mL磁坩埚中，编号为样品1和样品1′，在样品1′中 加入10.00Bq的锝-99示踪剂，其作为平行样品用以得到分离流程 的锝-99的化学收率，两个样品均在红外灯下烤干，其中，示踪剂锝 -99m中含有的锝-99应尽量与样品中含有的锝-99的量相接近。
S3、灰化：将所述土壤样品1和1′均放入马弗炉中于550℃进 行灰化3小时。
S4、浸取：将所述土壤样品1和1′分别转移至烧瓶中，在所述 烧瓶中加入50mL 1mol/L盐酸，2mL 30％双氧水，回流条件下电热 套加热至80℃并保持4个小时，得到浸取液；冷却后将所述浸取液 及沉淀转移至离心管中，3500rpm离心5分钟，转移上层清液至500 mL烧杯中，加入10mL 1mol/L盐酸，再转移到离心管中，洗涤沉淀， 离心后同样转移上层清液至该烧杯中，共洗涤3次。
S5、浸取液调节：边搅拌边在该烧杯中加入2mol/L氨水，pH 试纸监测pH值，至pH值约为2，即得待过片料液。
S6、锝-99的富集和纯化：将待过片料液以50mL/min的流速通 过Empore^TM Anion Rad Disk固相萃取片，用10mL 0.01mol/L硝酸 洗涤上述烧杯，洗液同样过该固相萃取片，再将50mL 0.01mol/L 硝酸通过萃取片。此处流速为50mL/min，相对于采用色层柱分离， 流速提高，分离时间由几个小时缩短到半个小时，因此节省了时间。
S7、放射性测量：将湿润的固相萃取片转移至20mL液闪管中， 加15mL ULTIMA GOLDTM LLT闪烁液，充分摇匀，避光放置过夜后测 量，测量时间为1h。此处，直接将富集有锝-99的固相萃取片用来 进行放射性测量，避免了采用色层柱时需要将锝解吸后蒸干再溶解， 即省去了制备放射性测量源的步骤，使操作更为简便，减少了工作量。
样品1的测量结果为5.00Bq，样品1′的测量结果为14.00Bq。 经计算，本方法的化学收率为90％，土壤样品锝-99的含量为622.8 Bq/kg。
在S4中的浸取操作时，可以用硝酸代替盐酸，浓度为1mol/L。
实施例三
本实施例提供一种含有机物较少的土壤中锝-99含量的分析方法， 采用固相萃取片对锝-99进行富集，除了能够直接对固相萃取片放射 性测量外，也可以对固相萃取片进行解吸，具体步骤如下：
S1、样品预处理：将土壤样品过20目筛，70℃烘干至恒重。
S2、对所述土壤样品称重：准确称量一份质量为10g的土壤样 品于小烧杯中，在该土壤样品中加入200.0Bq的锝-99m示踪剂，并 在红外灯下烤干。
S3、浸取：将所述土壤样品转移至200mL单颈烧瓶中，在所述 烧瓶中加入50mL 1mol/L硝酸，2mL 30％双氧水，回流条件下电热 套加热至90℃并保持4个小时，得到浸取液；冷却后将所述浸取液 及沉淀转移至离心管中，3500rpm离心5分钟，转移上层清液至500 mL烧杯中，加入10mL 1mol/L硝酸，再转移到离心管中，洗涤沉淀， 离心后同样转移上层清液至该烧杯中，共洗涤3次。
S4、浸取液调节：边搅拌边在该烧杯中加入2mol/L氨水，pH 试纸监测pH值，至pH值约为2，即得待过片料液。
S5、锝-99的富集和纯化：将待过片料液以50mL/min的流速通 过Empore^TM Anion Rad Disk固相萃取片，用10mL 0.01mol/L硝酸 洗涤上述烧杯，洗液同样过该固相萃取片，再将50mL 0.01mol/L 硝酸通过萃取片，然后加10mL 8mol/L硝酸解吸，收集解吸液于小 烧杯中。将小烧杯置于电热板上加热至90℃，至近干。分2次共加1 mL 0.1mol/L硝酸洗涤小烧杯，将洗液转移至6mL液闪管中，该洗 液即为放射性测量源。
S6、放射性测量：NaIγ谱仪测量，除以探测效率并校正到加 入时刻后，得到液闪管中锝-99m的含量为190Bq。经计算，化学收 率为95％。放置3天后液闪测量，除以探测效率后得到液闪管中锝-99 含量为10.0Bq。经计算，该土壤样品锝-99的含量为1052.6Bq/kg 土壤。
利用固相萃取片进行锝-99含量的分析，其方法种类较多，测试 灵活。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性 的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定 的精神和范围内可对其进行许多改变和修改，甚至等效，但都将落入 本发明的保护范围内。