孫建義
(蘇州市百信環(huán)境檢測(cè)工程技術(shù)有限公司 江蘇蘇州 215101)
GB/T 5750.13-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法放射性指標(biāo)》對(duì)生活飲用水中總α的檢測(cè)進(jìn)行了具體的規(guī)定,是水質(zhì)常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目,在我國(guó)現(xiàn)行的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定了限值及相應(yīng)的檢測(cè)方法,這在客觀上要求我國(guó)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室具備檢測(cè)水中總α的能力。中國(guó)疾控和各地相關(guān)單位也組織過比對(duì)工作[1][2][3],并且要求在比對(duì)結(jié)果中含有不確定度分析的內(nèi)容,但實(shí)驗(yàn)室之間卻是很少交流這方面的工作。實(shí)際工作中,實(shí)驗(yàn)人員通常對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果很重視,卻忽視了對(duì)結(jié)果的不確定度分析。此前也有同行對(duì)不確定度分析進(jìn)行過相關(guān)論述[4][5]。本文從另一個(gè)角度對(duì)不確定度的來源與主要分量進(jìn)行了探討,并實(shí)例闡述了實(shí)驗(yàn)中不確定度的計(jì)算,以與同行進(jìn)行探討。
(1)低本底 α、β 測(cè)量?jī)x,F(xiàn)YFS-400X,湖北方圓環(huán)??萍加邢薰?/p>
(2)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):241Am(10.3Bq/g,3.2%,k=2),中國(guó)原子能科學(xué)研究院
(3)硝酸:分析純
(4)電子分析天平,感量0.1,量程200g,上海精密儀器有限公司
(5)箱式電阻爐:<1000℃,上海龍躍儀器設(shè)備有限公司
(6)紅外燈:250W,冀州市福聚海商貿(mào)有限公司
(7)玻璃儀器
本實(shí)驗(yàn)等效采用GB/T 5750.13-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法放射性指標(biāo)》中的標(biāo)準(zhǔn)曲線法。本實(shí)驗(yàn)使用標(biāo)準(zhǔn)源為241Am標(biāo)準(zhǔn)粉末。測(cè)量周期為10次,單次時(shí)間6000s。
(1)儀器本底測(cè)量。
(2)取1L被測(cè)水樣,按照標(biāo)準(zhǔn)處理。殘?jiān)鼮?353.2g,制樣0.1600g,為樣品源。
(3)取241Am粉末0.2105g,溶于2L蒸餾水,做回收率試驗(yàn)。
(4)取241Am粉末0.1600g鋪盤,標(biāo)準(zhǔn)源。
本底為2.60,標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.84
樣品源為23.10,標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.18。
回收率實(shí)驗(yàn)得到總α回收率為77.2%?;厥章蕵悠穬粲?jì)數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.3%。
標(biāo)準(zhǔn)源為816.80,標(biāo)準(zhǔn)偏差為22.62。
上述數(shù)值均為6000s計(jì)數(shù)均值。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
因標(biāo)準(zhǔn)源為10.3Bq/g的241Am標(biāo)準(zhǔn)粉末,故上式異化為:
得到水樣中總α為0.46Bq/L。
3.2.1 不確定度的來源
本實(shí)驗(yàn)A類不確定度的來源主要有:稱取和量取帶來的不確定度,樣品源凈計(jì)數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Enx-n0)、標(biāo)準(zhǔn)源凈計(jì)數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Ens-n0)和回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(EF)等。其中回收率不確定度主要來源是回收率測(cè)量?jī)粲?jì)數(shù)的不確定度(EnF-n0)。
已知標(biāo)準(zhǔn)粉末比活度的不確定度為3.2%(k=2)。則稱取和量取帶來的不確定度可以忽略。
3.2.2 不確定度的合成
上述各不確定度分量是不相關(guān)的,結(jié)果的A類不確定度計(jì)算如下:
計(jì)算得到
得
B類不確定度為校準(zhǔn)證書給出的標(biāo)準(zhǔn)粉末比活度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(EK),為 3.2%(k=2)。
合成不確定度為:
本次測(cè)量結(jié)果應(yīng)為:
綜上所述,水樣中總α在0.46Bq/L的水平時(shí),不確定度來源主要有四個(gè):樣品源凈計(jì)數(shù)的不確定度(19.6%,k=1)、回收率測(cè)量?jī)粲?jì)數(shù)的不確定度(8.3%,k=1)、標(biāo)準(zhǔn)源凈計(jì)數(shù)的不確定度(3.0%,k=1)和標(biāo)準(zhǔn)粉末比活度的不確定度(1.6%,k=1)。其中標(biāo)準(zhǔn)粉末比活度的不確定度由校準(zhǔn)證書給出。因此,我們應(yīng)采取各種措施以降低前三者的數(shù)值。
[1]孔玉俠,孫亞茹,王宏芳,崔力萌,馬永忠.2009-2014年水中總放射性測(cè)量比對(duì)結(jié)果與分析[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2016,25(01):83-85.
[2]馮洪杰,王新明.北京市2011年-2014年生活飲用水、地表水總放射性水平監(jiān)測(cè)分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2015,25(15):2581-2584.
[3]王延俊,羅偉立,鄔家龍,孫衛(wèi),王赟,王芳.水樣總放射性測(cè)量比對(duì)結(jié)果分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2017,27(09):1323-1325.
[4]辛若竹,于曉麗,韓旭華,聶洪奎,閆吉昌.生活飲用水中總放射性測(cè)定的不確定度評(píng)定[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病,2011,37(06):376-380.
[5]朱鳴霞,張敏.水中總α總β放射性測(cè)量結(jié)果報(bào)告——不確定度評(píng)定的研究[J].科技論壇,2010,04:117-118.