Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
В.И.ЧИБУРАЕВ
4 января 1991 г. N 5778-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
СТРОНЦИЙ-90. ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
Настоящие Методические указания
разработаны ордена Ленина Институтом биофизики Минздрава СССР.
Настоящие Методические указания
предназначены для специалистов радиологических подразделений санэпидстанций и
служб, осуществляющих контроль за содержанием радионуклидов
в объектах окружающей среды.
Данный метод позволяет определить
содержание стронция-90 в пищевых продуктах по дочернему
иттрию-90 тремя способами: прямое выделение равновесного иттрия-90 в виде
оксалата иттрия, прямое выделение иттрия в виде фосфата иттрия и выделение
иттрия-90 после радиохимической очистки стронция-90.
1.1. Нормы точности
определения
В связи с тем, что нормы точности
определения содержания радионуклидов в пищевых продуктах не установлены, в
данной методике принимается, что основная относительная погрешность не должна
превышать +/- 30% при доверительной вероятности р =
0,95. При этом учитывается, что нормы точности радиометрических измерений,
устанавливаемых ГОСТ 8.033-84, даны в пределах от 10 до 50%.
Нижний предел обнаружения стронция-90 в
пробе рассчитывают по формуле:
N
min
A = ----.
min K
Верхний
предел обнаружения зависит от
применяемого счетного
устройства и
рассчитывается по формуле:
N
max
A = ----,
max K
где:
N - минимально
определяемая скорость счета;
min
N
- максимально возможная скорость счета;
max
K - чувствительность радиометра.
Определение чувствительности установки
к иттрию-90
производится относительным
методом путем измерения
образцовых
90 90
препаратов иттрия-90, полученных
из OPP Sr <=> Y
в
соответствии с ГОСТ 8.505-84 (приложение 2).
Один исполнитель одновременно может
анализировать 6 проб.
1.2. Подготовка
проб для проведения радиохимического
определения
Озоление проб проводится тремя способами в зависимости от вида продуктов и их
загрязненности.
1.2.1. Подготовка
проб растительных пищевых продуктов
Навеску пробы 0,5 - 2,0 кг сырого веса,
вымытую, очищенную, нарезанную, помещают в сушильный шкаф и высушивают при 100
- 120 °C. Сухую пробу переносят в фарфоровые чашки и нагревают на электроплитке
или под инфракрасной лампой до полного обугливания. Пересыпают в фарфоровые
тигли или чашки меньшего размера и помещают в муфельную печь для озоления при 600 - 700 °C.
1.2.2. Подготовка
пищевых продуктов животного
происхождения методом термического разложения
Мясо и мышцы рыбы отделяют от костей,
нарезают мелкими кусками. Творог, сыр помещают в фарфоровые чашки. Навеску
пробы 0,3 - 3 кг сырого веса высушивают под инфракрасной лампой, обугливают на
электроплитке, затем переносят в фарфоровые тигли небольшими порциями и озоляют при 600 - 700 °C.
1.2.3. Подготовка
проб пищевых продуктов животного
происхождения методом кислотного озоления
Методика
предназначена для
переведения в раствор проб мяса,
молочных продуктов (сгущенного и концентрированного молока, масла,
-9
творога, сыра) и
т.д. с уровнем суммарной бета-активности 1 x 10
Ки/кг и выше.
Рекомендуемый объем пробы не более 1,5 кг.
Метод основан на полной минерализации
органических проб концентрированной азотной кислотой и перекисью водорода при
нагревании.
Реактивы, посуда:
азотная кислота, концентрированная, ГОСТ
4461-77, ч.д.а.;
перекись водорода, 30%, ГОСТ 10929-76, х.ч.;
иттрий хлористый, 6-водный, ТУ
6-09-4474-77, х.ч.;
стронций хлористый, 6-водный, ГОСТ
4140-74, ч.д.а.;
цезий азотнокислый, ТУ 6-09-437-75, х.ч. (хлористый Cs, ТУ
6-09-4066-79, х.ч.);
стаканы термостойкие вместимостью 2 л,
ГОСТ 25336-82.
Ход озоления.
В стакан емкостью 2 л помещают 500 куб.
см концентрированной азотной кислоты, нагревают до кипения и порциями (10 - 20
г) постепенно при перемешивании вносят растворяемую пробу. Обычно эта операция
занимает от 1 до 2 часов, в зависимости от объема и характера пробы. Особое
внимание нужно обратить на возможность обильного образования пены при сжигании
жирных сортов мяса, масла, сгущенного молока с сахаром и соблюдать при
растворении особую осторожность. После того как вся масса продукта внесена в
стакан, вносят растворы носителей иттрия, стронция, цезия и, продолжая
кипячение, порциями (5 - 10 куб. см) добавляют перекись водорода до полного
разложения пробы (прекращение выделения бурых паров и осветление раствора). По
мере уменьшения объема кислоты, если проба еще полностью не разложилась, добавляют
еще 200 - 500 куб. см конц. азотной кислоты.
Обычно для разложения 1 кг пробы
достаточно 500 - 1000 куб. см азотной кислоты и 200 - 400 куб. см перекиси
водорода. После полного разложения пробу охлаждают, застывший жир удаляют,
промывают его в отдельной чашке или стакане 6 н азотной кислотой, промывной
раствор присоединяют к основному. Раствор кипятят еще 10 - 20 мин. до полного
разложения перекиси водорода (прекращение выделения мелких пузырьков), доливают
равным объемом дистиллированной воды. Из теплого раствора осаждают оксалаты
щелочноземельных металлов, для чего вносят 10 - 20 куб. см 8% щавелевой кислоты
или насыщенный раствор щавелевокислого аммония и приливают 25% раствора аммиака
до pH 1,5. В осадке оксалатов определяют содержание
стронция-90. В фильтрате при необходимости можно определить содержание
цезия-137 и цезия-134.
1.3. Методы
определения стронция-90
В зависимости от степени загрязненности
пищевых продуктов и их вида стронций-90 определяют тремя методами, каждый из
которых подробно описан ниже. В описании каждого метода приводятся необходимые
для анализа реактивы. Средства измерения, вспомогательные устройства и посуда
для всех трех методов приведены в пункте 1.3.1.
1.3.1. Средства
измерений,
вспомогательные устройства, посуда:
низкофоновая установка для радиометрии бета-излучения <*>;
--------------------------------
<*> Можно использовать приборы типа
РКБ 4-1 еМ, УМФ, РУБ-01П.
пламенный фотометр или
атомно-абсорбционный фотометр с пламенной ионизацией;
весы лабораторные, ГОСТ 24104-88;
весы лабораторные технические (ВЛКТ-500);
шкаф сушильный термостатируемый,
ГОСТ 3765-78;
печь муфельная с терморегулятором до 1000
°C;
плитка электрическая, ГОСТ 14919-83;
лампа зеркальная ЗМ-8, 220 x 500, для
сушки проб;
центрифуга, ТУ 5-375-4260-76;
эксикатор, ГОСТ 25336-82;
центрифужные пробирки на 10 куб. см;
пипетки - 2, 1, 5 и 10 куб. см, ГОСТ
20292-74;
колбы мерные - 50, 100, 500, 1000, 2000
куб. см, ГОСТ 1770-74;
стаканы термостойкие вместимостью 50,
100, 150, 200, 500 куб. см, ГОСТ 25336-82;
колбы конические вместимостью 500 куб.
см, ГОСТ 1770-74;
воронки диаметром 5, 10 и 15 см, ГОСТ
25336-82;
чашки выпарительные фарфоровые
вместимостью 150 - 200 мл, ГОСТ 9147-80;
фильтры бумажные беззольные "белая
лента" диаметром 9, 12,5 и 15 см;
бумага фильтровальная лабораторная, ГОСТ
12026-76;
стеклянные палочки длиной 30 см (толстые)
и 15 см (тонкие);
стеклянные капельницы объемом 25 и 50
куб. см, ГОСТ 25336-82.
1.3.2. Прямое
выделение иттрия-90 в виде оксалата
Метод предназначен для определения
стронция-90 в продуктах как животного, так и
растительного происхождения, загрязненных цезием-137, цезием-134, присутствие
радиоизотопов Ce, Zr, Ru допускается в соизмеримых по активности количествах со
стронцием-90.
Радиоактивный стронций-90 определяют по дочернему иттрию-90, который осаждают
вместе с носителем в виде оксалатов. Очистку иттрия от редкоземельных элементов
производят отделением их в виде йодата.
Реактивы:
стронций азотнокислый, ГОСТ 5429-74, ч.д.а., водный раствор, 50 мг/куб. см по стронцию;
иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;
церий азотнокислый, ТУ 6-09-4081-75, ч.д.а., водный раствор, 20 мг/куб. см по церию;
кислота азотная, уд.
вес 1,36, ГОСТ 4461-77, ч.д.а.;
кислота щавелевая, 8-процентный раствор,
ГОСТ 22180-76, х.ч.;
аммиак водный 25-процентный, ГОСТ
3760-79, ч.д.а.;
аммиак водный, раствор без CO ;
2
перекись водорода 30%, ГОСТ 10929-76, х.ч.;
калий бромноватокислый
кристаллический и насыщенный водный раствор, ГОСТ 4457-74, ч.д.а.;
спирт этиловый, ректификат, ГОСТ
18300-87;
калий йодноватокислый,
ГОСТ 4202-75, ч.д.а., 10-процентный и 0,5-процентный
растворы в 6 н азотной кислоте.
Ход анализа.
К навеске золы массой от 0,5 - 3,0 кг
сырого веса, помещенной
в термостойкий
стакан емкостью 250 куб. см, приливают по 1 куб. см
растворов
носителей стронция, иттрия, цезия. Золу
растворяют в 25
куб. см концентрированной
HNO , прибавляют 100
куб. см
3
дистиллированной
воды, нагревают до кипения на плитке, охлаждают и
полученный
раствор фильтруют через бумажный фильтр
(синяя лента).
Нерастворившиеся
частицы отбрасывают. Если
остается большой
нерастворившийся остаток, то его высушивают и озоляют повторно при
400 - 500
°C, растворяют в разбавленной 1:2 HNO ,
фильтраты
3
объединяют.
К
фильтрату прибавляют 10
куб. см 8-процентной щавелевой
кислоты, нагревают,
приливают 25-процентный раствор аммиака до
pH = 1,5. Раствор с осадком
выдерживают в течение 5 - 10 минут на
кипящей водяной
бане, затем охлаждают и осадок
фильтруют через
фильтр (синяя
лента). Фильтрат оставляют для определения в нем при
необходимости
цезия-137, 134, а осадок, содержащий весь
иттрий и
часть щелочноземельных элементов,
промывают 2 раза 1% раствором
H C O ,
подсушивают под лампой и сжигают в муфеле
при 600 - 700
2 2 4
°C.
Полученные
при прокаливании карбонаты
растворяют при
нагревании в минимальном количестве 6 н HNO и добавляют
50 куб.
3
см H O.
2
Быстро
доводят pH раствора
до 11 безугольным аммиаком,
нагревают на
водяной бане в течение
10 минут и центрифугируют
выпавший осадок Y(OH)
(избыток аммиака ведет
к частичному
3
растворению Y(OH) .
Жидкую фазу отбрасывают.
Отмечают время
3
осаждения гидроокиси.
(Между
первым осаждением оксалатов
и
осаждением
Y(OH) должно пройти не более 2 - 4
часов.)
3
144
Для отделения Ce гидроокись
иттрия растворяют в 10 куб. см
концентрированной HNO
, добавляют 1 куб. см
раствора носителя
3
церия и
разбавляют водой до 20 - 25 куб. см.
Прибавляют 50 - 100
мг
кристаллического бромата калия
при перемешивании до полного
растворения. Йодат церия осаждают медленным приливанием 5 - 10
куб. см
10-процентного раствора KIO в азотной
кислоте (1:2) при
3
непрерывном перемешивании и
охлаждении в ледяной воде. Выпавший
осадок йодата церия оставляют на 15 - 20 минут, затем
отделяют
центрифугированием,
промывают 0,5-процентным раствором
KIO и
3
отбрасывают.
Раствор
и промывные воды
кипятят с добавлением
перекиси
водорода. В
растворе проводят трехкратное переосаждение
гидроокиси
иттрия. После
каждого осаждения гидроокись растворяют в 2 - 5 куб.
см концентрированной HNO
с добавлением 50 куб. см воды.
3
Последний
осадок Y(OH) растворяют
в 2 - 5 куб.
см
3
концентрированной
HNO , разбавляют 50 куб. см воды и
нагревают на
3
плитке или
на водяной бане. К горячему
раствору прибавляют 10
куб. см 8-процентной
щавелевой кислоты и
доводят pH до 1,5
концентрированным
NH OH. Смесь нагревают 5 минут на водяной бане и
4
центрифугируют. Раствор
отбрасывают. Осадок оксалатов
в
центрифужной пробирке три раза промывают порциями этилового
спирта
по 5 куб. см, затем просушивают в сушильном шкафу при 110 °C (30
минут). Вместо сушки оксалат может быть прокален при
700 - 800 °C
в течение 1
часа. В этом случае весовой формой будет Y O .
2 3
Оксалат (или окись) иттрия наносят на
стандартную подложку, взвешивают для расчета химического выхода носителя и
измеряют бета-активность иттрия-90.
Выделенный препарат иттрия-90 проверяют
на радиохимическую чистоту методом определения периода полураспада.
Радиохимическую чистоту выделенного
препарата иттрия-90 и его химический выход определяют в соответствии с
"Методическими рекомендациями по санитарному контролю за
содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды" (Москва,
1980), утвержденными главным государственным санитарным врачом СССР П.Н. Бургасовым 03.12.79.
Величину химического выхода определяют
как отношение количества носителя, измеренного после проведения анализа, к
количеству его, добавленному в пробу.
Относительная погрешность определения
химического выхода носителя составит не более 2%.
Проверка выделенного препарата иттрия-90
на радиохимическую чистоту проводится сравнением ряда измерений скорости счета
с интервалом времени 3 суток.
1.3.3. Прямое
выделение равновесного иттрия-90
в виде фосфата иттрия
90
Метод
предназначен для определения
Sr
в продуктах
животноводства
(молоко, мясомолочные продукты, кости).
Метод основан на выделении равновесного
иттрия-90 из растворов золы молока, молочных продуктов, костей в виде фосфата
иттрия. Метод применим только в тех случаях, когда в пробах к моменту анализа
существует радиоактивное равновесие между стронцием-90 и иттрием-90.
Реактивы:
те же, что в п. 1.3.2, а также:
калий фосфорнокислый однозамещенный, ГОСТ
4198-75, ч.д.а., 10-процентный раствор;
калий фосфорнокислый двузамещенный,
ГОСТ 2493-75, ч.д.а., 10-процентный раствор.
Ход анализа.
Золу молока растворяют в 50 - 100 куб. см 6
н раствора соляной
кислоты. Прибавляют
раствор носителя иттрия
(100 мг по Y O ).
2 3
Разбавляют водой
в 2 раза и нагревают до 70 - 80 °C. Осаждают
фосфат
иттрия, приливая при энергичном перемешивании
небольшие
порции безугольного аммиака до pH = 3
(для костей - pH 1,5 - 2,0).
Выделенный осадок
фосфата иттрия, содержащий
небольшую часть
кальция, отфильтровывают, промывают
тремя небольшими порциями
горячей воды
(t = 70 - 80 °C).
Записывают время отделения
иттрия-90 (час,
день, месяц) от стронция-90.
Фосфат иттрия растворяют при нагревании в 30 - 40 мл 2 н HCl,
добавляют 10 куб. см
10% одно- или двузамещенного фосфата калия
или 1,0 куб. см
H PO , разбавляют до 150
куб. см H O и осаждают
3 4 2
фосфат безугольным аммиаком при pH =
3,0.
Осадок фосфата иттрия растворяют в
горячей (t = 60 - 70 °C) 2 н соляной кислоте (50 - 100 куб. см), приливают 10 -
20 куб. см насыщенного раствора щавелевой кислоты и осаждают оксалат иттрия,
приливая аммиак до pH = 1,5 - 2. Осадок
отфильтровывают через бумажный фильтр (синяя лента) и три раза промывают 5 куб.
см порциями холодного 2-процентного раствора щавелевокислого аммония, после
чего осадок высушивают и прокаливают в муфельной печи при 600 °C в течение
часа.
Прокаленный осадок растворяют в
необходимом (30 - 50 куб. см)
объеме 2 н
соляной кислоты, кипятят до удаления CO , разбавляют до
2
100 куб. см горячей
(t = 70 - 80 °C)
дистиллированной водой и
безугольным
аммиаком осаждают гидроокись
иттрия. Осадок
отфильтровывают.
Отфильтрованный и
промытый горячей дистиллированной (с добавкой безугольного
аммиака) водой осадок гидроокиси иттрия вновь растворяют в 30 - 50 куб. см 2 н
соляной кислоты, нагревают до кипения, приливают 5 - 10 куб. см насыщенного
раствора щавелевой кислоты и аммиаком доводят pH до
1,5 для осаждения оксалата иттрия.
После охлаждения осадок отфильтровывают,
промывают 2-процентным раствором щавелевокислого аммония, высушивают и пересыпают
на взвешенную подложку. Смачивают осадок 3 - 5 каплями спирта для равномерного
распределения и закрепления осадка на подложке. Высушивают подложку с осадком.
Вычисляют химический выход иттрия. Измеряют радиоактивность и рассчитывают
концентрацию стронция-90 в пробе.
Выделенный препарат иттрия-90 проверяют
на радиохимическую чистоту.
Определение химического выхода и проверка
на радиохимическую чистоту приводятся в п. 1.3.2.
1.3.4. Выделение
иттрия-90
после радиохимической очистки стронция-90
Метод основан на выделении стронция-90 из
солянокислого раствора золы пищевых продуктов, радиохимической очистки его от
мешающих примесей и последующем определении его по дочернему
иттрию-90. Выход носителя определяют пламенно-эмиссионным методом.
Метод применим в случае свежих выпадений
стронция-90.
Реактивы:
кислота соляная, ГОСТ 3118-77, х.ч.;
кислота соляная, 6 н раствор;
кислота уксусная, ГОСТ 61-75, х.ч.;
кислота щавелевая, ГОСТ 22180-76, х.ч.;
аммиак водный, ГОСТ 3760-79, ч.д.а.;
аммоний углекислый, ГОСТ 3762-78, х.ч., раствор углекислого аммония насыщенный;
барий хлористый, ГОСТ 4108-72, х.ч., водный раствор, 30 мг/куб. см по барию;
железо хлорное, 6-водное, ГОСТ 4147-74,
водный раствор, 10 мг/куб. см по железу;
иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;
индикаторная бумага универсальная;
натрий хромовокислый, ТУ 6-09-91-76, ч.д.а., 3 н водный раствор;
спирт этиловый, ректификат, ГОСТ
18300-87;
стронций хлористый, 6-водный, ГОСТ
4140-74, ч.д.а., водный раствор, 50 мг/куб. см по
стронцию;
стронций азотнокислый, ГОСТ 5429-74, ч.д.а., водный раствор 50 мг/куб. см по стронцию;
аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, ч.д.а., 3 н водный раствор;
безугольный аммиак;
кальций азотнокислый, 4-водный, ГОСТ
4142-74, ч.д.а.;
натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-79.
Ход анализа.
Навеску золы массой от 0,5 до 2,0 кг
сырого веса продукта помещают в термостойкий стакан емкостью 250 - 500 куб. см,
вносят носитель стронция (50 мг в расчете на металл), иттрия, цезия и церия (по
20 - 25 мг по металлу). Растворяют золу в 6 н HCl при
кипячении. Нерастворившийся остаток фильтруют через
фильтр (белая лента); промывают дистиллированной водой, подкисленной 2 - 3
каплями 6 н HCl, и отбрасывают.
К полученному раствору прибавляют
концентрированный аммиак до pH = 8, при этом
осаждаются гидроокиси железа, алюминия, иттрия, марганца и соосаждаются
свинец, уран и другие радионуклиды, pH среды
контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Дают осадку скоагулироваться в течение 5 - 10 мин.
Гидроокиси
из горячего раствора
фильтруют через бумажный
фильтр (белая лента). Осадок
на фильтре и
коническую колбу
промывают по 2 - 3 раза горячей дистиллированной водой без CO с
2
добавлением 2 -
3 капель аммиака.
К полученному фильтрату осторожно
прибавляют 15 - 20 г соли углекислого аммония (при отсутствии углекислого
аммония применяют для осаждения карбонатов углекислый натрий безводный) и
нагревают до тех пор, пока раствор над осадком карбонатов не станет прозрачным,
затем прибавляют 3 - 5 куб. см насыщенного раствора углекислого аммония для
проверки полноты осаждения. Если не наблюдается помутнения раствора, то
осаждение карбонатов проведено полностью.
Осветленную часть раствора декантируют, а
оставшийся раствор с осадком карбонатов фильтруют через бумажный фильтр (белая
лента). Колбу и фильтр промывают 2 - 3 раза дистиллированной водой.
Осадок карбонатов на фильтре растворяют
минимальным объемом 6 н HCl. Оставшийся осадок на
стенках колбы также растворяют 6 н HCl и объединяют с
основным раствором. Колбу и фильтр промывают по 2 - 3 раза горячей подкисленной
водой. Общий объем раствора должен быть 50 - 60 куб. см.
При анализе проб, загрязненных
"свежими" продуктами деления (до 4-х месяцев), необходима
радиохимическая очистка стронция от бария.
Для этого в раствор, полученный после
растворения карбонатов, вносят 1 куб. см хлористого бария (30 мг в расчете на Ba), раствор нейтрализуют аммиаком до pH
4,0 - 5,0 и добавляют 50 куб. см буферной смеси (10 куб. см 6 н уксусной кислоты
+ 40 куб. см 3 н уксусного аммония). К раствору добавляют 2 куб. см 3 н
раствора хромовокислого натрия и нагревают в течение 20 - 30 минут до
коагуляции осадка (потирая стеклянной палочкой по стенкам стакана). К раствору
с осадком хромата бария снова прибавляют 1 куб. см хлористого бария, нагревают
в течение 20 - 30 минут. Пробу охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают,
промывают 3 раза дистиллированной водой по 10 куб. см и отбрасывают. Раствор
подкисляют и продолжают анализ.
В этот раствор вносят
1 куб. см FeCl
(10 мг в пересчете на
3
Fe) и кипятят 10
- 15 мин. для удаления CO , добавляют
небольшими
2
порциями аммиак
без CO до
образования гидроокисей железа
и
2
иттрия,
контролируя реакцию раствора с помощью индикаторной бумаги
(pH = 8).
Осадок гидроокисей
фильтруют через бумажный
фильтр (белая
лента), промывают
2 - 3 раза дистиллированной
горячей водой без
CO , содержащей несколько
капель аммиака. Время
отделения
2
гидроокисей
фиксируют. Осадок отбрасывают и выделяют карбонаты.
Фильтрат подкисляют 2 куб. см 6 н HCl, вносят носитель
иттрия
(15 мг в расчете
на металл) и оставляют для накопления иттрия-90.
Через 14 суток раствор кипятят 15 - 20 мин.
для удаления CO и
2
осаждают гидроокись
иттрия безугольным аммиаком
при pH = 8 по
индикаторной
бумаге.
При необходимости быстрого получения
результатов выделение иттрия-90 можно проводить через 3 - 5 суток, не дожидаясь
наступления равновесия стронция-90 и иттрия-90. При расчете содержания
стронция-90 следует вносить поправку - коэффициент, учитывающий накопление
иттрия-90 (см. таблицу).
Таблица 1.1
ЗНАЧЕНИЯ ПОПРАВОЧНЫХ
КОЭФФИЦИЕНТОВ
90
НА РАСПАД И НАКОПЛЕНИЕ Y
┌───────────────────┬─────────────────────┬──────────────────────┐
│ Время (час) │ Поправка на распад │Поправка на накопление│
│ │ -лямбда t │ -лямбда t │
│ │ (l ) │
(1 - l ) │
├───────────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤
│3 │0,97 │0,03 │
│6 │0,93 │0,07 │
│9 │0,91 │0,09 │
│12 │0,88 │0,12 │
│24 │0,77 │0,23 │
│36 │0,68 │0,32 │
│48 │0,59 │0,41 │
│64 │0,5 │0,5 │
│72
(3 сут.)
│0,47 │0,53 │
│96
(4 сут.)
│0,35 │0,65 │
│120
(5 сут.) │0,27 │0,73 │
│144
(6 сут.) │0,20 │0,80 │
│168
(7 сут.) │0,17 │0,84 │
│192
(8 сут.) │0,12 │0,88 │
│216
(9 сут.) │0,09 │0,91 │
│240
(10 сут.) │0,07 │0,93 │
│264
(11 сут.) │0,06 │0,94 │
│288
(12 сут.) │0,04 │0,96 │
│312
(13 сут.) │0,03 │0,97 │
│360
(15 сут.) │0,02 │0,98 │
└───────────────────┴─────────────────────┴──────────────────────┘
Горячий раствор с осадком фильтруют через
бумажный фильтр (белая лента), осадок промывают 2 - 3 раза горячей водой с
добавлением нескольких капель аммиака. Время отделения иттрия от стронция
записывают. Фильтрат оставляют для определения химического выхода стронция.
Химический выход определяют пламенно-эмиссионным методом. Погрешность
определения выхода носителя составляет 4%.
Осадок на фильтре растворяют в
минимальном объеме 6 н HCl. Фильтр промывают
подкисленной дистиллированной водой и вносят раствор хлорида или нитрата
стронция - 5 - 10 мг в расчете на металл.
Повторяют осаждение гидроокиси иттрия
аммиаком (без CO ).
2
Раствор с осадком центрифугируют, раствор
отбрасывают, осадок
промывают 2 раза
дистиллированной водой без CO с добавлением 2 -
2
3 капель
аммиака. Центрифугируют, раствор отбрасывают.
Вместо центрифугирования допустимо
фильтрование гидроокисей через бумажный фильтр (белая лента) и оксалатов через
бумажный фильтр (синяя лента). В обоих случаях осадок промывается на фильтре.
Осадок в пробирке растворяют минимальным
объемом 1 моль/л HCl,
добавляя кислоту по каплям до полного растворения осадка.
К полученному раствору (1 - 1,5 куб. см)
добавляют насыщенный раствор щавелевой кислоты до объема 8 - 10 куб. см и
ставят на водяную баню для коагуляции осадка оксалата иттрия (10 минут).
Содержимое пробирки центрифугируют,
раствор сливают, а осадок промывают дважды горячей дистиллированной водой и 1
раз этиловым спиртом (4 - 5 куб. см), каждый раз жидкую
и твердые фазы разделяя центрифугированием. Жидкую фазу отбрасывают.
Осадок оксалата иттрия переносят этиловым
спиртом на предварительно взвешенную алюминиевую подложку (d = 2 см), сушат под
зеркальной лампой до постоянного веса (t = 50 °C).
Осадок с подложкой взвешивают для
определения химического выхода иттрия аналогично п. 1.3.2.
Подложку с осадком заклеивают папиросной
бумагой или калькой и измеряют бета-активность на низкофоновой бета-радиометрической установке.
Определение радиохимической чистоты
полученного препарата приводится в п. 1.3.2.
1.4. Приготовление
растворов
Стронций азотнокислый, водный раствор, 50
мг/куб. см по стронцию. 17,26 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной
воды.
Иттрий азотнокислый, водный раствор, 25
мг/куб. см по иттрию. 107,7 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной
воды.
Церий азотнокислый, 6-водный, водный
раствор, 20 мг/куб. см по церию. 61,98 соли растворяют в 1000 куб. см
дистиллированной воды.
Кислота щавелевая, 8% раствор, 80 г
кислоты растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Азотная кислота, водный раствор, 6 н.
Разводят концентрированную азотную кислоту дистиллированной водой до плотности
1,190.
Калий йодноватокислый,
10% раствор в 6 н азотной кислоте. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см 6 н
азотной кислоты.
Калий йодноватокислый,
5% раствор в 6 н азотной кислоте. 50 г соли растворяют в 1000 куб. см 6 н
азотной кислоты.
Калий фосфорнокислый однозамещенный, 10%
раствор. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Калий фосфорнокислый двузамещенный,
10% раствор. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Соляная кислота, 6 н, концентрированную
кислоту разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,096.
Аммоний углекислый, одноводный,
насыщенный раствор. 755 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Натрий хромовокислый, 10-водный, 3 н
водный раствор. 342,15 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Аммоний уксуснокислый, 3 н водный
раствор. 231 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Цезий азотнокислый, водный раствор, 20
мг/куб. см по цезию. 29,34 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной
воды.
Железо хлорное, 6-водное, водный раствор,
10 мг/куб. см по железу. 48,0 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной
воды.
Кислота щавелевая, 1% раствор. 10 г
кислоты растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Соляная кислота, 1 н, разбавляют 85 куб.
см концентрированной соляной кислоты ч.д.а.
дистиллированной водой до 1000 куб. см.
Щавелевая кислота, насыщенный раствор.
Растворяют 100 г кислоты в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Стронций хлористый, 6-водный, водный
раствор, 50 мг/куб. см по стронцию. 21,74 г соли растворяют в 1000 куб. см
дистиллированной воды.
Барий хлористый, 2-водный, водный
раствор, 30 мг/куб. см по барию. 53,40 г соли растворяют в 1000 куб. см
дистиллированной воды.
Аммоний щавелевокислый, 2% раствор. 20 г
соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.
Уксусная кислота, 6 н раствор. 350 куб.
см ледяной уксусной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 1000 куб. см.
Аммиак
безугольный.
50 г Ca(NO ) растворяют в 300 куб. см
3 2
дистиллированной
воды с добавлением 20% NaOH до полного выпадения
осадка Ca(OH) . Осадок оставляют на 24 часа. Затем отфильтровывают
2
осадок, промывают
3 - 4 раза аммиачной
водой 1:10. Осадок
переносят в
стакан, разбавляют водой до 600 куб.
см. Взбалтывают
3 - 4 раза в течение
дня и оставляют
отстаиваться. 200 куб. см
осветленного раствора
приливают к 800 куб. см концентрированного
аммиака и
оставляют на 4 суток. Через 4 суток безугольный аммиак
готов к
употреблению.
1.5. Подготовка и
проведение измерений
1.5.1. Подготовка установки к работе и
вывод прибора на рабочий режим осуществляются в соответствии с инструкцией по
эксплуатации прибора и методическими указаниями по радиометрическим измерениям
радиоактивных препаратов.
1.5.2. После подготовки
установки к работе проводят по два
измерения скорости
счета собственного фона установки
и скорости
счета от
контрольного источника. Оценку
годности полученных
результатов
измерений (N ) проводят при сравнении их с допустимым
i
интервалом, в
котором могут быть заключены ожидаемые значения:
_ _
N - 2,26
S < N
< N - 2,26 S ,
(1.1)
N i N
где:
_
N - установленное ранее
значение средней скорости
счета
собственного
фона установки или контрольного
источника при десяти
измерениях;
2,26 - коэффициент из табл. Стьюдента для 10 измерений (ГОСТ
8.207-74);
S -
среднее квадратичное отклонение результата измерения фона
N
____________
/n 2
/SUM
(N - N)
/ i i
или контрольного
источника, равное \/---------------.
n - 1
Если
значения N выходят за пределы,
определяемые формулой
i
(1.1), то проводят дополнительные 10 измерений, выясняют причины
отклонения от
установленных средних значений и устраняют их.
Если
значение N
находится в допустимом
интервале, то используют
i
найденные по п.
1.5.1 значения среднего
фона и контрольного
источника.
1.5.3. После проверки фона и скорости
счета от контрольного источника исследуемый образец помещают в измерительную
камеру установки и оценивают за 1 - 2 мин. скорость счета (N) один раз.
1.5.4. Время измерения исследуемого
образца пробы для вероятности Р = 0,95 определяют по
формуле:
2 4
_
u x 10
(N + 2 N )
ф
t = -------------------,
с (1.2)
2 2
N x дельта
где:
u - коэффициент, равный 1,98 для Р = 0,95;
N - предварительно измеренное значение
скорости счета от пробы, имп./с;
дельта - относительная статистическая
погрешность измерения пробы, <= 30%.
1.5.5. Скорость счета от исследуемой
пробы измеряют не менее двух раз. Рассчитывают среднюю скорость счета по
формуле:
n _
SUM (N - N )
i n.ф
ф
N = ----------------, (1.3)
n n
где:
N - скорость счета
образца с фоном, имп./с;
n.ф
N -
средняя скорость счета
собственного фона установки,
ф
имп./с;
n - число измерений.
1.6. Обработка
результатов измерений
Активность стронция-90 (по иттрию-90) в 1
кг продукта рассчитывают по формуле:
_
N
n
А = --------------------------, (1.4)
п P x a
x b x f x f x эта
o 1
2
где:
_
N -
скорость счета образца, имп./с;
n
P -
общий вес пробы, взятой на анализ, кг;
o
эта - чувствительность установки,
определяется при градуировке
установки, имп./Бк с;
a - выход носителя стронция-90, в долях
единицы;
b - выход носителя иттрия-90, в долях
единицы;
f -
коэффициент, учитывающий накопление
иттрия-90 от момента
1
гидроокисной
очистки до момента
отделения гидроокиси иттрия
(табл. 1.1);
f
- коэффициент, учитывающий
распад иттрия-90 от момента
2
отделения гидроокиси
иттрия к моменту измерения бета-излучения
(табл. 1.1).
1.7. Определение
погрешности результатов измерений
1.7.1. Для определения погрешности
результатов измерений активности находят относительную статистическую
погрешность измерения пробы для вероятности Р = 0,95
по формуле:
____________
/_ _
_
/ N + N N
2 x 100 /
n ф ф
дельта = ------- \/ ------- + --, (1.5)
сп _ t t
N n ф
n
где:
N , N
- средняя скорость счета соответственно от пробы и фона
n
ф
установки, имп./с;
t , t
- продолжительность времени счета пробы и фона.
n
ф
Затем
из паспорта установки
или свидетельства о
метрологической аттестации
берут значение нестабильности
работы
установки
(дельта (P, t))% и из паспорта образцового препарата или
н
свидетельства на
образец для аттестации,
приготовленный из
образцового радиоактивного раствора, - значение систематической
погрешности тета , % (см. п. 1.11).
о
1.7.2. Значение относительной основной погрешности находят по
формуле:
___________________________
/ 2 2
дельта
(P) = ТЕТА + \/дельта (P, t) + дельта (P).
(1.6)
о о
н сп
Значение абсолютной погрешности определения
активности находят
из формулы:
дельта (P)
о
сигма = ----------- x А
. (1.7)
о 100 п
1.7.3. Результат измерений записывают в
виде:
дельта (P)
о
А
+/- сигма (P) = А +/- ----------- А .
(1.8)
90 о 90 100 90
Sr Sr Sr
1.8. Контроль
точности измерений
1.8.1. Точность измерений обеспечивается:
своевременной поверкой стандартизованных
средств измерений;
аттестацией нестандартизованных
средств измерений;
использованием стандартных образцов (с
паспортом) или смесей для аттестации, приготовленных в соответствии с
требованиями ГОСТ 8.505-84 "Метрологическая аттестация методик
выполнения измерений содержаний компонентов проб веществ и
материалов" (приложение 2) и МИ 858-85 "Метрологическое обеспечение
контроля состояния окружающей среды. Аттестованные смеси веществ. Основные
положения";
контролем работы измерительной установки;
выполнением всех методических
рекомендаций при проведении химического анализа;
применением химических реактивов и
посуды, соответствующих указанным в МВИ, ГОСТах и ТУ.
1.8.2. Данные о контроле поверки средств
измерений, аттестации нестандартизованных средств
измерений, а также характеристики стандартных образцов и смесей для аттестации
приводят в виде таблиц (примеры показаны в табл. 1.2 - 1.4).
Таблица 1.2
ПРОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПО МВИ
_________
┌──────────────────┬─────────┬─────────────┬────────────┬────────┐
│Средства
измерения│Заводской│Периодичность│ Дата
│Примеча-│
│ │ или │ поверки
│ последней │ние │
│ │ учетный │ (раз
в год) │ поверки │ │
│ │ номер │ │(аттестации)│ │
├──────────────────┼─────────┼─────────────┼────────────┼────────┤
│Пламенный
фотометр│ │ │ │ │
│тип │ │ │ │ │
│Весы
аналитические│181 │1 │24.05.88 │ │
│тип
ВЛА-200 │ │ │ │ │
│Весы
лабораторные │23 │1 │17.05.88 │ │
│технические │ │ │ │ │
│тип
ВЛТК │ │ │ │ │
└──────────────────┴─────────┴─────────────┴────────────┴────────┘
Таблица 1.3
АТТЕСТАЦИЯ, ПОВЕРКА НЕСТАНДАРТИЗОВАННЫХ СРЕДСТВ
ИЗМЕРЕНИЙ
|
Средства
измерения
|
Учетный
номер
|
Периодичность
поверки
(аттестации)
|
Дата
последней
поверки
(аттестации)
|
Номер сви-
детельства
об аттеста-
ции
|
|
Установка с малым
фоном УМФ-6
|
12
|
1 год
|
|
|
Таблица 1.4
ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ,
СМЕСИ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ
|
Наимено-
вание об-
разца,
смеси
|
Учетный но-
мер по жур-
налу метро-
логической
службы ла-
боратории
|
Ссылка на
НТД
по приготовле-
нию или методи-
ку приготовле-
ния смеси (где
опубликовано)
|
Значение
погрешности
приготовле-
ния образца
для вероят-
ности 0,95
|
Ссылка на
свидетельство
о метрологи-
ческой аттес-
тации и срок
его действия
|
|
Препарат
стронций-
90 +
иттрий-90
|
1
|
Методика приго-
товления смеси
для аттестации
в МВИ 1/1
|
+/- 5,4%
|
Свидетельство
МА МВИ 1/1-88г
до 01.01.91
|
1.8.3. Контроль за
работой радиометрической установки осуществляют ежедневным измерением скорости
счета собственного фона и от контрольного источника.
Измерения, обработку и анализ результатов
проводят в соответствии с п. п. 1.5 и 1.6 данной методики.
1.8.4. Контроль остальных параметров
проводится в соответствии с указаниями в свидетельстве об аттестации.
1.9. Требования к
технике безопасности
В методике используют концентрированные
растворы кислот, аммиака. Необходимо изучить их химические свойства, пройти
инструктаж и в работе строго следовать соответствующим инструкциям по технике
безопасности (Приказ Минздрава СССР N 494 от 20.06.68).
Литература: Л.Н. Захаров. Техника
безопасности в химических лабораториях, Ленинград, "Химия", 1985 г.
Требования к радиационной безопасности
при работе с источниками ионизирующих радиоактивных излучений соответствуют III
классу работ (ОСП-72/80).
1.10. Требования к
квалификации оператора
К выполнению химических операций методики
и измерений бета-активности на радиометрической
установке допускаются специалисты с квалификацией лаборанта или техника-химика,
прошедшие инструктаж по работе с радиоактивными веществами и сдавшие экзамен по
технике безопасности.
1.11. Методика приготовления из образцового
радиоактивного раствора (ОРР) образца
активности
90
радионуклида Sr в твердотельном
радиометрическом
источнике
бета-излучения (образца для аттестации)
1.11.1. Назначение.
Настоящая
методика устанавливает порядок
приготовления из
образцового радиоактивного раствора
образца активности
90
радионуклида Sr в твердотельном
радиометрическом источнике бета-
излучения, предназначенного для
метрологического обеспечения
контроля качества измерений
(чувствительность, основная
погрешность) низкофоновых
бета-радиометров типа УМФ для измерений
90 90
бета-излучающих
радионуклидов (Sr
, Y ) в
пищевых продуктах.
1.11.2. Посуда, реактивы:
образцовый радиоактивный раствор (ОРР)
(аттестован в соответствии с ТУ-И-170-71);
посуда лабораторная по ГОСТ 25336-82;
иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;
кислота азотная, уд.
вес 1,36, ГОСТ 4461-77, ч.д.а.;
кислота щавелевая, ГОСТ 22180-76, х.ч., водный 8% раствор;
аммиак водный 25%, ГОСТ 3760-79, ч.д.а.;
спирт этиловый, ректификат, ГОСТ
18300-87;
аммиак безугольный,
водный.
1.11.3. Приготовление образцового
бета-излучателя.
1.11.3.1. Исходя из удельной массовой
активности, указанной в паспорте на ОРР,
рассчитывают массу (объем) ОРР, которую необходимо взять для получения заданной
активности образцового бета-излучателя.
1.11.3.2. В термостойкий стакан
стеклянный объемом 150 куб. см наливают 50 куб. см дистиллированной воды и 1
куб. см концентрированной азотной кислоты. Вносят 1 куб. см раствора носителя
иттрия и необходимое количество ОРР.
1.11.3.3. Доводят pH раствора
безугольным
аммиаком до 11,
нагревают на
водяной бане в течение
10 минут и центрифугируют
выпавший осадок
Y(OH) . Отмечают время
осаждения гидроокиси.
3
Осадок Y(OH)
растворяют в 2 - 5 куб. см концентрированной HNO ,
3
3
разбавляют 50
куб. см дистиллированной воды
и нагревают. К
горячему раствору
прибавляют 10 куб. см 8% щавелевой кислоты и
доводят pH до 1,5 концентрированным аммиаком. Смесь нагревают 5
минут на
водяной бане и
центрифугируют. Осадок оксалатов в
центрифужной пробирке три раза промывают порциями этилового
спирта
по 5 куб. см, затем
просушивают в сушильном шкафу при 110 °C
(30
минут). Вместо сушки оксалат может быть прокален при
700 - 800 °C
в течение
часа. В этом случае весовой формой будет
Y O . Оксалат
2 3
(или окись
иттрия) наносят на стандартную подложку, взвешивают,
определяют выход
носителя (b ) и
измеряют скорость счета.
ои
1.11.4. Расчет активности
образцового бета-излучателя (А )
ои
осуществляется
по формуле:
А = А x b
, Бк,
ои исх ои
где:
А
- активность аликвоты образцового
радиоактивного раствора
исх
(ОРР), внесенная в образцовый бета-излучатель, Бк;
b -
выход носителя иттрия-90, в долях единицы.
ои
1.11.5. Определение чувствительности
радиометра.
Чувствительность радиометра
к излучению нуклида образцового
источника
рассчитывают по формуле:
_
N
ои
эта = ---,
А
ои
где:
эта -
чувствительность радиометра к
излучению нуклида,
имп./с Бк (имп. кг(л)/с Бк);
А -
активность нуклида в
образцовом бета-излучателе, Бк
ои
(Бк/кг (л));
_
N
- значение средней
скорости счета от образцового
ои
источника, имп./с.
1.11.6.
Расчет относительной погрешности определения
чувствительности
радиометра осуществляется по формуле:
____________________________
/ 2 2
дельта
= ТЕТА + \/дельта (P, t) + дельта (P),
эта ои н оп
где:
ТЕТА
- систематическая относительная погрешность
ои
приготовления
образцового бета-излучателя;
дельта
(P, t) - значение
относительной погрешности,
н
характеризующей
нестабильность работы установки;
дельта
(P) - относительная статистическая погрешность
оп
измерения
скорости счета образцового бета-излучателя.
Относительную погрешность
приготовления образцового бета-
излучателя
ТЕТА рассчитывают по формуле:
ои
______________________
/ 2
2 2
ТЕТА = 1,1 \/ТЕТА
+ ТЕТА + ТЕТА
,
ои А отк Р
где:
ТЕТА - относительная погрешность удельной
активности ОРР (по
А
свидетельству на ОРР), %;
ТЕТА
- относительная погрешность отмеривания
аликвоты ОРР,
отк
ГОСТ 1770-74;
ТЕТА
- относительная погрешность
разведения ОРР, ГОСТ
P
1770-74.
При
расчете основной относительной
погрешности определения
активности проб
относительная погрешность определения
чувствительности (дельта ) рассматривается как систематическая
эта
погрешность
(ТЕТА ).
о
Приложение
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР
ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ
СВИДЕТЕЛЬСТВО МА МВИ ИБФ 14/1-89
О МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ
ИЗМЕРЕНИЙ
"СТРОНЦИЙ-90. ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТАХ"
На основании результатов метрологической
аттестации, проведенной в июне 1989 г. (распоряжение по отделам N 1 и 18 от
06.89), данная МВИ допускается к применению в
Институте биофизики для выполнения научных исследований и рекомендуется для
использования радиологическими подразделениями санэпидстанций и служб,
осуществляющих контроль за содержанием радионуклидов в объектах окружающей
среды.
Результаты метрологической аттестации
1. Значение показателя точности
измерений.
1.1. Основная погрешность измерений на
уровне минимально измеряемой активности не превышает 30% при доверительной
вероятности 0,95 (при статистической погрешности измерения 19%).
1.2. Минимальная измеряемая активность
составляет 0,57 Бк/пробу при основной погрешности 30%.
2. Значение нормативов точности.
2.1. Значение скорости счета фона
измерительной установки и скорости счета контрольного источника не превышает
значения двух среднеквадратичных отклонений.
2.2. Значение химического выхода не менее
67 +/- 7%.
Заместитель Директора
Л.А.БУЛДАКОВ
Главный метролог
Ю.С.СТЕПАНОВ