《生物中氚和碳-14的分析方法 管式燃燒法》征求意見

　　【儀表網 儀表標準】為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國放射性污染防治法》《中華人民共和國核安全法》，規范輻射環境監測工作，生態環境部組織編制了《生物中氚和碳-14的分析方法 管式燃燒法》國家生態環境標準征求意見稿及其編制說明，現公開征求意見。
 

　　隨著核能事業的發展，以及氚和碳-14 在科研、醫學、農業、水文等領域的應用，氚和碳-14 已成為向環境排放的主要和關鍵放射性核素。核設施釋放出來氚的主要形式有氚化水(HTO))和氚化氫(HT)。
 

　　氚通過吸入、皮膚吸收、食入等方式進入人體，廣泛地分布于所有器官和組織的含水部位以及生物大分子之中。研究表明 HTO 的放射性毒性是 HT 的 20000 倍，因呼吸納入的 HTO對肺部產生的危害比較大。
 

　　環境中的 HTO 和 HT(經土壤微生物的作用可轉化成 HTO)最后被植物吸收，形成組織自由水氚(TFWT)；進入植物體內的 HTO 在光合作用下轉化合成到植物的有機物中形成有機結合氚 (OBT)。與 HTO 相比，OBT 在植物中有更長的滯留時間，劑量轉換因子也是HTO 的 2 倍多。
 

　　碳-14 可通過光合作用進入生物鏈，經過各種化學、生物和生理的復雜過程，以多種化學形式存在于植物和動物體內。氚和碳-14 的 β 輻射作用，不僅會引起生物體分子結構和分子鍵的破壞，使細胞核電離而受到損傷，引起軀體效應，也可使細胞的 DNA 單鍵斷裂而導致基因突變引起遺傳效應。此外，由于碳-14 長半衰期的特性，對生物體有長期內照射風險，累積的輻射劑量不容忽視。
 

　　因此，氚和碳-14 對人類的健康影響日益引起人們的重視和關注，對環境介質中氚和碳-14 的監測已成為生態環境部門、科研機構的工作重點。
 

　　為貫徹 《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》和《中華人民共和國核安全法》，規范生物中氚和碳-14的分析工作，制定本標準。本標準參考GB 12379 環境核輻射監測規定；GB/T 10259 液體閃爍計數器；HJ 61 輻射環境監測技術規范；HJ 1126 水中氚的分析方法等規程編制。
 

　　本標準規定了生物中氚和碳-14的分析步驟以及應遵守的技術規定。包括試劑和材料、儀器和設備、樣品、分析步驟、結果計算與表示、準確度、質量保證和質量控制、廢物處理等技術要求。
 

　　本標準適用于動物、植物中組織自由水氚、有機結合氚和碳-14 的測定。典型條件下，組織自由水氚探測下限可達 0.90 Bq/L 或 0.72 Bq/(kg·鮮)，有機結合氚探測下限可達 0.90 Bq/L 或 0.20 Bq/(kg·鮮)，碳-14 探測下限可達 0.091 Bq/(g·碳)或 4.17 Bq/(kg·鮮)。具體內容參見附錄 A.1。
 

　　方法原理：
 

　　組織自由水氚(TFWT)：新鮮的生物樣品經真空冷凍后，存在于組織、細胞和細胞間隙中游離態的水結冰，再次解凍后，成為自由水，經純化后與閃爍液混勻，用低本底液閃計數器測定樣品中氚的放射性活度濃度。
 

　　有機結合氚(OBT)和碳-14：凍干或烘干后的生物樣品放入氧化燃燒裝置中，通氧氣，加熱氧化燃燒，生物樣品中有機結合氫及碳轉化成水蒸汽和二氧化碳氣體，分別通過冷凝收集和氫氧化鈉堿性溶液吸收，形成冷凝水和CO32-；冷凝水進一步純化后與閃爍液混勻，用低本底液閃計數器測定有機結合氚的放射性活度濃度；CO32-進一步轉化成碳酸鈣沉淀，與閃爍液混勻形成懸浮物，用低本底液閃計數器測定碳-14的放射性活度濃度。
 

　　儀器和設備：
 

　　1.低本底液閃計數器：儀器的性能指標應滿足 GB/T 10259 的要求。2.生物真空冷凍裝置，冷阱溫度 -70 ℃±10 ℃。3.生物水分儀，可讀性水分含量為0.01%；重復性為0.10%(2g 樣品)。4.生物樣品電動粉碎機，功率 3 kW，粉碎細度 70-300 目。5.氧化燃燒裝置，溫度可達 1000 ℃±10 ℃。6.分析天平，感量0.1mg。7.蒸餾燒瓶(含蛇形冷凝管)，100 mL。8.樣品瓶，聚乙烯、聚四氟乙烯或低鉀玻璃，20mL。9.烘箱。10.一般實驗室常用儀器和設備。
 

　　氚的測量：
 

　　稱取8.000g組織自由水氚或有機結合氚樣品于20mL 樣品瓶中，與12mL 閃爍液混勻，加蓋密封，放入低本底液閃計數器內暗適應2~24h，選擇氚水平測量模式進行測量，氚測量時間不少于 1000 min，也可參見附錄 A.2。測量時選擇用外標源或者淬滅源測量樣品的淬滅參數，并與標樣和本底樣進行比較，若差別較大，則應考慮樣品前處理引入的測量誤差。
 

　　碳-14 的測量：
 

　　稱取2.000g 碳酸鈣粉末樣品于20mL 樣品瓶中，與14mL 閃爍液和4mL 去離子水混勻，加蓋密封，放入低本底液閃計數器內暗適應2h以上，選擇碳-14 測量模式進行測量，碳-14 測量時間不少于 300 min，也可參見附錄 A.2。測量時選擇用外標源或者淬滅源測量樣品的淬滅參數，并與標樣和本底樣進行比較，若差別較大，則應考慮樣品前處理引入的測量誤差。
 

　　結果表示：
 

　　當測定結果小于0.1Bq/kg 時，結果保留到小數點后三位，測定結果不小于0.1Bq/kg 時，結果保留三位有效數字。不確定度計算參見附錄A.3。