- Законы
- Кодексы
- Форум
Методические указания. Стронций-90. Определение в пищевых продуктах
Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
В.И.ЧИБУРАЕВ
4 января 1991 г. N 5778-91
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
Комментарии
Комментирование через социальные сервисы Facebook и Вконтакте:
Федеральное