ICS73.020 D14 中华人民共和国国家标准 GB/T13073—2010 代替GB/T13073—1991 岩 石样品 226Ra的测定 射气法 Rocksamples—Determinationofradium-226—Emanationtechnique 2010-11-10发布 2011-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准代替GB/T13073—1991《岩石样品中226Ra的分析方法 射气法》。 本标准与GB/T13073—1991相比,主要变化如下: ———规范了标准的标题; ———增加了警示、警告内容; ———增加了废弃物的处理条款; ———删除了目次; ———简化了测量仪器; ———更正了部分错误。 本标准由中华人民共和国国土资源部提出。 本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位:国家地质实验测试中心。 本标准起草单位:核工业北京地质研究院。 本标准主要起草人:武朝辉、刘立坤。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T13073—1991。 ⅠGB/T13073—2010 岩石样品 226Ra的测定 射气法 警示:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。 使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本标准规定了岩石样品中226Ra的射气法测量方法。 本标准适用于岩石样品、土壤样品中226Ra的测量。生物样品及其他固体样品经过适当分解和镭的 富集后,也可参照使用。 测定范围:硫酸钡-乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)法为≥9.0×10-9Bq/g,碳酸钡-盐酸法为 ≥1.8×10-2Bq/g。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T6379(所有部分) 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) GB9133 放射性废物的分类 GB14500 放射性废物管理规定 3 原理 3.1 方法提要 通过测量222Rn来得到226Ra的含量。其中岩石样品的分解和226Ra溶液的制备包括:碱熔-硫酸钡 共沉淀-乙二胺四乙酸二钠溶解法和碱熔-碳酸钡共沉淀-盐酸溶解法。两种方法可任意选择使用。222Rn 的测定采用闪烁射气法。 3.2 硫酸钡-乙二胺四乙酸二钠法 样品经氢氧化钠、过氧化钠混合试剂在650℃熔融后,用水提取,盐酸酸化。硫酸钡共沉淀富集镭, 再用二乙胺四乙酸二钠溶解,得到小体积透明溶液,装入扩散器,封闭数天积累氡气,用空气洗带使氡气 从溶液中转入闪烁室50min后在室内测氡仪上测量,与标准镭溶液比较,计算样品镭含量。 3.3 碳酸钡-盐酸法 样品经氢氧化钠、过氧化钠、无水碳酸钠和氯化钡混合试剂在650℃熔融后,用水提取,滤纸过滤. 用热盐酸将沉淀溶解于原烧杯,装入扩散器,封闭数天积累氡气,以下同3.2中的相同方法测量和计算。 4 试剂 本部分除非另有说明,在分析中均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度水。 4.1 氢氧化钠。 4.2 过氧化钠。 4.3 无水碳酸钠。 4.4 氯化钡(BaCl2·2H2O,226Ra比活度低于2.0×10-2Bq/g)。 4.5 甘露醇。 4.6 盐酸(ρ1.19g/mL)。 1GB/T13073—2010 4.7 氢氧化钠溶液,(100g/L):100g氢氧化钠溶于水,稀释到1000mL。 4.8 氯化钡溶液(20mgBa/mL):称取氯化钡(4.4)34.58g溶于水,稀释到1000mL。 4.9 碳酸铵洗液(5g/L):5g碳酸铵溶于水,稀释到1000mL。 4.10 盐酸溶液(1+1)。 4.11 硫酸溶液(1+1)。警告:小心操作! 4.12 二乙胺四乙酸二钠溶液:称取150g乙二胺四乙酸二钠和45g氢氧化钠(4.1),溶于水,稀释到 1000mL。 4.13 标准镭溶液:226Ra活度为4Bq~40Bq的标准溶液(3~6)份,装入扩散器中。 4.14 麝香草酚酞指示剂(1g/L):称取0.1g麝香草酚酞用无水酒精溶解并稀释到100mL。 4.15 无水氯化钙。 5 仪器及装置 5.1 测氡仪(由闪烁室、探测器、定标器或计算机组成的装置)。 5.2 真空泵、压力计。 5.3 扩散器:容积约100mL(见送气系统连接图)。 5.4 干燥管:玻璃球的容积约8mL,内装无水氯化钙粉末(4.15)玻璃管两端长约1.5cm,用脱脂棉固 定球内氯化钙粉末(见图1),保存在装有无水氯化钙的干燥器中。 5.5 铁坩埚:30mL和50mL。 5.6 分析天平:三级,感量0.1mg。 6 试样 6.1 岩石样品应粉碎到化学样粒度(粒径<74μm)。 6.2 样品装入玻璃瓶或用纸质样品袋包装,使用前要在110℃±5℃下烘干,放入干燥器中或装入磨 口玻璃瓶中备用。 7 分析步骤 7.1 硫酸钡共沉淀富集镭 7.1.1 熔融 按表1中的比例称取试样于铁坩埚中,先加入应加过氧化钠(4.2)量的三分之二,用玻璃棒搅拌均 匀,然后加入所需的氢氧化钠(4.1),最后把余下的三分之一过氧化钠均匀撒盖在表面。将坩埚立刻放 入已升温到650℃的马弗炉内熔融,当熔融物呈流体状时取出,稍冷却。 表1 制备镭溶液的样品称重、熔剂用量和盐酸用量 226Ra比活度/(Bq/g) 样品称重/g Na2O2用量/g NaOH用量/g HCl用量/mL >37 0.1~0.5 5 1.5 40 37~3.7 1 8 2 50 <3.7 2 12 3 70 注1:分解含有机物的样品时,需要把样品称在铁坩埚中,直接放入650℃马弗炉中烧10min~20min,把有机物 烧去,待冷却后再加试剂熔融。 注2:从熔剂加入到放入马弗炉之间的时间要尽量缩短,以减少熔剂吸水。 7.1.2 提取 将稍冷却的铁坩埚外壁在在自来水中浸洗一下,使其外部铁皮脱落,再放入600mL烧杯中,用 200mL热水提取,待剧烈反应停止后,再用水和1mL盐酸溶液(4.10)洗出坩埚。 2GB/T13073—2010 用过的坩埚在专用的盐酸池中浸泡约15min,取出用自来水冲洗后擦干,在电热板上烘干,冷却后 立刻放入干燥器中待用。 7.1.3 酸化 在不断搅拌下,向热的浸取液中迅速倒入按表1中所需的盐酸(4.6),使其呈黄色透明液体,澄清后 将上层清液转入另一个600mL烧杯中,残液用的确良布和玻璃纤维过滤到主液中。 7.1.4 富集 加水使体积到500mL,加入2mL氯化钡溶液(4.8),在电热板上加热到近沸,不断搅拌下滴加硫 酸溶液(4.11)3mL,放置5min~10min,再搅拌半分钟,洗出玻璃棒,盖上表面皿,放置4h以上或过夜。 7.1.5 洗涤 用虹吸管吸出上层清液,留下约60mL残液,再加水到500mL,静止4h以上,待沉淀完全沉降后 再虹吸去上层清液,加水到500mL,放置4h以上或过夜。 洗涤沉淀的方法,也可改用离心法,则第一次虹吸后的残液转入离心管,离心分离,用10mL~ 15mL水洗一次,洗过的沉淀转回原烧杯,再按7.1.6溶解。 7.1.6 溶解 虹吸上层清液,向残液和沉淀中加三滴指示剂(4.14)、0.3g甘露醇(4.5)和8mL乙二胺四乙酸二 钠溶液(4.12)(此时溶液为蓝色,否则滴加氢氧化钠溶液(4.7)直到呈蓝色)。加水到200mL,盖上表面 皿,在电热板上加热溶解。沉淀完全溶解后取下表面皿,低温使体积浓缩到约20mL。用小漏斗装入扩 散器中,用水洗净烧杯,控制溶液体积为扩散器容积的1/3。 7.2 碳酸钡共沉淀富集镭 7.2.1 熔融 按表1中的比例称取试样(精确到0.0002g)于铁坩埚中,加入0.1g~0.2g氯化钡(4.4)、1.5g 无水碳酸钠(4.3)和过氧化钠(4.2)应加量的三分之二,用玻璃棒搅拌均匀后再加入所需的氢氧化钠 (4.1),最后把余下的三分之一过氧化钠均匀地撒盖在表面。将坩埚立刻放入已升温到650℃的马弗炉 内熔融,当熔融物呈流体状时取出,稍冷。 注:同表1的注1和注2。 7.2.2 提取 将稍冷的铁坩埚外壁在自来水中浸洗一下,使其外部铁皮脱落,再放入250mL烧杯中,用100mL 热水提取,待剧烈反应停止后,用水和几滴盐酸溶液(4.10)洗出坩埚。用过的坩埚同7.1.2中方法 处理。 7.2.3 老化 向提取物中加水到200mL,加热近沸,稍冷。 7.2.4 过滤 用定性滤纸过滤,用热的碳酸铵洗液(4.9)洗三次,再用少量温水洗三次。 7.2.5 溶解 用热的盐酸溶液(4.10)15mL~20mL分3次~5次把洗净的沉淀溶于原烧杯中,用热水少量多次 洗净滤纸到无黄色,控制总体积在35mL以内。用小漏斗装入扩散器中。 7.3 样品测量前的准备 7.3.1 总体检查 检查仪器是否正常,探头和闪烁室之间是否漏光。 7.3.2 漏气检查 检查闪烁室是否漏气,抽气系统是否漏气。 闪烁室的慢性漏气,在抽真空和送气时见不到异常。检查方法是送入氡气后分别在1h和3h测 量计数率,后者一般比前者高10%左右,如果差值低得多,甚至出现负值,则该闪烁室漏气。 3GB/T13073—2010 7.3.3 选择仪器工作条件 将平衡后计数率约20cps(个/秒)的氡气送入闪烁室中,3h后计数。测量不同阈值时