1、2023，32（3）福建分析测试Fujian Analysis&Testing2021年IAEA实验室能力验证水样锶-90放射性分析中快速法与放置法陈代文，郑晓荧，王春梅（福建省辐射环境监督站，福建福州350012）收稿日期：2023-1-31作者简介：陈代文（1976），男，高级工程师，主要从事辐射环境监测及放射性核素分析测试工作。E-mail：摘要：采用二-（2-乙基已基）磷酸萃取技术中锶-90的快速法和放置法，对2021年IAEA组织的实验室能力验证锶-90水样进行分析测量。测量结果满足准确度和精密度的IAEA评价标准，取得最终评价结果为A的良好成绩。通过测量结果相对偏差、Z值评价的比较
2、与探讨，本次水样锶-90放射性分析中放置法优于快速法。关键词：IAEA能力验证；放射性分析；相对偏差；Z值评价中图分类号：TL751文献标识码：A文章编号：1009-8143（2023）03-0055-04Doi:10.3969/j.issn.1009-8143.2023.03.11Fast-method and Place-method Analysis of Sr-90 Radioactivity in Water Samplesfor IAEA Proficiency Test 2021Chen Dai-wen，Zheng Xiao-ying，Wang Chun-mei（Fujian R
3、adiation Environment Supervision Station，Fuzhou，Fujian 350012，China）Abstract:Using the Sr-90 fast-method and place-method of HDEHP-kel-F，we analyzed and measured the Sr-90 radioactivity in water samples for IAEA Proficiency Test 2021.The measurement results met the IAEA evaluation criteria of accura
4、cy and precision，and the final evaluation result was A.By comparing and discussing the relative bias of the measured results and Z-score，the place-method is superior to the fast-method in the analysis of Sr-90 radioactivity in water samples.Key words：IAEA Proficiency Test；Radioactive Analysis；Relati
5、ve Bias；Z-Score对于分析实验室而言，实验室能力验证是考核和评价实验室对未知样品分析能力的重要手段，并能有效提升实验室的综合水平和数据的权威性1。国际原子能机构（IAEA）对各个成员国的分析实验室及网络实验室不定期地组织能力验证活动2。为促进福建省辐射环境监督站（我站）与国际接轨规范实验室管理，强化我站实验室辐射监测数据的可靠性，提升我站实验室辐射监测能力，2021年我站申请参加IAEA组织的水样锶-90放射性分析实验室能力验证活动。锶-90属于高毒亲骨性核素，易蓄积在骨骼中，对人体危害较大3。自然环境中锶-90的来源，主要有核爆试验、核事故及核电日常运行释放4。因此，在核电日常运
6、行中，锶-90是核电周边环境保护和放射性监测的重要指标5。本文采用二-（2-乙基已基）磷酸萃取技术中锶-90的快速法和放置法6，对2021年IAEA组织的实验室能力验证水样锶-90进行放射性分析测量，并对结果和方法进行比较和探讨。1IAEA实验室能力验证评价标准IAEA实验室能力验证评价标准采用准确度评价和精密度评价混合判断的标准，具体如下27：（1）相对偏差与准确度判断：标准论坛552023，32（3）福建分析测试标准论坛Biasrelative=Vreported-VtargetVtarget 100%（1）其中，Vreported与Vtarget分别为实验室能力验证测量值与IAEA提供值
7、。Biasrelative为相对偏差，与最大可接受相对偏差（MARB）进行比较。每个样品的MARB是由样品的物理背景，包括样品的放射分析方法、放射性活度水平和样品的复杂程度等来决定的。当|Biasrelative|MARB，那么样品的测量结果相对偏差被认为是接受，也就是其准确度为可接受。（2）基于适用性原则，相对扩展合成不确定度应该覆盖相对偏差，因此精密度判断为：P=()utargetVtarget2+()ureportedVreported2 100%（2）|Biasrelative kP（3）其中，P表示为精密度，u为相对应的不确定度。包含因子k取置信概率在99%时的值（k=2.58）。当
8、实验室能力验证测量值在MARB范围内，但是其不确定度给定的范围值没有覆盖IAEA提供的值，那么不等式有助于判断结果是否被接受。（3）实验室能力验证结果判断：在实验室能力验证结果判断中，P值也需要与MARB比较。当测量结果既满足PMARB，也满足不等式（3），那么结果将被判定为“接受”（A）；若两者均不满足，结果将被判定为“不接受”（N）；若满足其中之一，且相对偏差为“接受”，但精密度为“不接受”，那么结果将被判定为“警告”（W）。结果被判定为“警告”意味着2种情况：一是结果偏差较大，但未超出MARB范围，且测量不确定度较小；二是测量值与真值相近，但不确定度较大8-9。（4）Z值评价法：对于参加
9、IAEA实验室能力验证的实验室，可根据Z值评价法来评价实验室的测试水平10：Z=()Vrepored-VtargetS*（4）其中，S*为参加实验室能力验证数据组标准偏差，计算如下：S*=1.483|Vreported-Vtarget的中间值（5）当|Z|1时，评价结果为优秀；1|Z|2时，评价结果为满意；2|Z|3时，评价结果为可疑；|Z|3时，评价结果为不满意11。2IAEA实验室能力验证样品及分析方法2.1样品概况本次锶-90实验室能力验证由IAEA环境实验室核科学与应用部门组织实施，并提供相关样品：一份标准水样和一份考核水样，各500ml。标准水样与考核水样，采用来自奥地利的饮用水，硝
10、酸酸化后加入标准放射性溶液，混合均匀并保持稳定性10。表1IAEA实验室能力验证锶-90样品信息29样品标准水样考核水样*活度浓度（Bq/Kg）88.0146.8不确定度（Bq/Kg，K=1）0.88.4MARB（%）/30.0表1中：标准水样为实验室能力验证中参考标准样品，不参与能力验证最终结果的统计与评估，没有提供MARB值，相关活度浓度信息与样品一起提供；而考核水样为本次实验室能力验证考核样品，相关信息为能力验证后给出。2.2仪器与试剂仪器设备：MPC9604低本底、测量仪，原子吸 收 分 光 光 度 计，玻 璃 离 子 交 换 柱（10mm260mm），分析天平（感量0.1mg），烘箱
11、，马弗炉，可拆卸式过滤器。试剂：二-（2-乙基已基）磷酸酯聚三氟氯乙稀（HDEHP-kel-F，60-80目），锶、钇载体，碳酸铵，二水合草酸，硝酸，硝酸镧，九水合硫化钠，铋载体，氨水，无水乙醇。所有试剂均为分析纯，水为蒸馏水。2.3分析方法与活度计算参照 水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法6中，二-（2-乙基已基）磷酸萃取技术中锶-90的快速法和放置法进行分析。（1）快速法：取标准水样和考核水样各3ml，用蒸馏水稀释至1000ml，并加适量硝酸酸化。往酸化样品中加入锶、钇载体，调节pH至89后，以碳酸铵为沉淀剂，使样品中的锶、钇以碳酸盐形式沉淀，用硝酸溶解并调节pH至1.0。调节 p
12、H 至 1.0 的各样品溶液，通过 HDEHP-kel-F色层柱定量吸附钇-90，使钇与锶、铯等低价562023，32（3）离子分离，并用1.5mol/L硝酸淋洗色层柱，清除钇以外其它被吸附的铈、钷等稀土离子，并以6mol/L硝酸解吸钇。经硫化铋沉淀除铋，并以草酸钇沉淀制源，用低本底、测量仪测量钇-90，根据钇-90计数率计算各样品中锶-90的活度浓度。A=NYYEVe-(t2-t1)J0J（6）上式中：A为样品中锶-90的活度浓度，Bq/L；N为样品净计数率，cpm；YY为钇-90的化学回收率；E为仪器对钇-90的探测效率；V为样品的体积，L；t1为从开始过柱到过柱完毕的中间时刻；t2为从开
13、始测量到测量完毕的中间时刻；为钇-90的衰变常数；J0为仪器探测效率刻度时测得锶-90检验源的净计数，cpm；J为仪器测量样品时测得锶-90检验源的净计数，cpm。（2）放置法：样品的前处理方法与快速法相同，调节溶液pH至1.0后，通过HDEHP-kel-F色层柱，除去钇、铁和稀土等元素，将流出液放置 14d 以上，使钇-90 与锶-90达到放射性平衡，再次通过色层柱，分离和测定钇-90。A=NYSrYYEV()1-e-t3e-(t2-t1)J0J（7）上式中：YSr为锶-90 的化学回收率，1-e-lt3为钇-90的生成因子，t3为锶-90和钇-90的平衡时间。3能力验证结果与分析标准水样虽
14、不参与实验室能力验证中结果的统计与评价，但从表2的测量分析结果可知，快速法中 3 个平行样测值在 111.4116.0Bq/kg 之间，均值为113.0Bq/kg，与IAEA实验室能力验证给出值的相对 偏 差 均 值 为 28.44%，其 中 有 个 别 偏 差 超 过30.0%。放置法的3个平行样测值分别为90.9、89.3和90.7Bq/kg，与IAEA实验室能力验证给出值的相对偏差均小于5.0%；其均值为90.3Bq/kg，相对偏差均值为 2.65%。从而可知，在本次 IAEA 标准水样锶-90实验室能力验证中，相较于快速法，放置法的测量值更接近于给出值，相对偏差均值也远远低于快速法。表
15、2IAEA实验室能力验证标准水样锶-90测量分析结果分析方法快速法放置法样品编号*123123活度浓度（Bq/kg）111.7116.0111.490.989.390.7不确定度（Bq/kg）8.509.208.305.204.805.00相对偏差%26.9031.8626.573.321.513.11活度浓度均值（Bq/kg）113.090.3相对偏差均值%28.442.65*注：样品编号1、2、3为同一方法、同一样品中的平行样品，下表同。表3IAEA实验室能力验证考核水样锶-90测量分析结果分析方法快速法放置法样品编号123123*活度浓度（Bq/kg）130.7136.6132.5149
16、.1146.6147.3不确定度（Bq/kg）6.85.56.35.04.74.6相对偏差%-10.99-6.95-9.711.55-0.160.34P7.737.007.446.636.576.52准确度评价AAAAAA精密度评价AAAAAA最终评价AAAAAAZ1.500.951.320.210.020.05*注：放置法中样品编号3为本次IAEA实验室能力验证报送测量值。陈代文：2021年IAEA实验室能力验证水样锶-90放射性分析中快速法与放置法572023，32（3）福建分析测试标准论坛本次IAEA实验室能力验证考核水样的测量结果见表3，其中放置法样品编号3为本次IAEA实验室能力验证我站报送值，参与验证结果的统计和评价2。从表3可知，快速法中3个平行样测量结果在130.7136.6Bq/kg之间，相对偏差范围为-10.99%-6.95%，P 值范围为 7.007.44；根据 IAEA 实验室能力验证评价标准2，快速法3个平行样测量结果均满足准确度和精密度评价指标，因此最终评价结果为A（接受）；Z值范围在0.951.50之间，均值为1.26，Z值评价结果为满意。放置法中 3个平
