随着世界范围内核电厂的建设使用, 不断有核电厂核泄漏事故。尤其是2011年日本地震引发的核电厂核泄漏更是引起了人们对环境中放射性水平的关注。为了调查呼和浩特市生活饮用水总α、β放射性水平, 笔者对2009~2012年162份生活饮用水总α、β放射性水平检测结果进行整理, 并对相关问题进行了讨论。

1 仪器与方法 1.1 仪器与标准源 1.1.1 仪器

BH1227型低本底α、β测量仪(北京核仪器厂), XS205DU电子分析天平(梅特勒), 红外线快速干燥器(天津市华北实验仪器有限公司)等。

1.1.2 标准源

总α粉末标准源:Am-241(中国计量科学研究院), 比活度10.1 Bq/g, 总β粉末标准源: KCl (K-40)(中国计量科学研究院), 比活度14.4 Bq/g。

1.2 方法 1.2.1 采样

按照《生活饮用水标准检验方法》^[1]采集水样5 L, 用浓盐酸调pH值2~4。

1.2.2 样品处理

用量筒量取1 L水样于2 L烧杯中, 置电热板上保持低温(90℃左右)蒸发。待水样蒸发到50 ml左右转移至已恒重150 ml蒸发皿中, 加1 ml浓硫酸, 保持微沸蒸干。在450℃下灼烧0.5 h, 取出置于干燥器中冷却至室温, 准确称量蒸发皿, 用差减法计算灼烧后固体残渣的质量。

1.2.3 本底测量

连续测量其本底, 测量10次, 每次100 min。

1.2.4 α、β标准源及样品测量

分别取α、β标准源及灰化后的样品粉末仔细研磨、混匀, 精密称取160 mg于直径45 mm的不锈钢小盘中, 用乙醇:丙酮=1: 1湿润, 铺平, 晾干。测量前于红外干燥器中烘干, 于干燥器中放至室温, 置于仪器测量池中, 测量5个周期, 每周期1 h。

2 结果与分析

2009-2012年162份生活饮用水中总α放射性活度在 < 0.016¹⁾~0.445(Bq/L)之间, 总β放射性活度在 < 0.028²⁾~0.303(Bq/L)之间, 固体残渣在196.4~1338.5(mg)之间, β/α比值为1.5。结果分布见表 1。

由表 1可见, 呼和浩特市2009~2012年生活饮用水总α、β放射性水平值均符合国家标准。这与全国其他地区总α、β放射性监测结果相一致^[2-7]。另外, 结果显示总β放射性水平总体高于对应的总α放射性水平, 这也与国内外其他地区监测的结果类似^{[8, 9]}。某一地区的总α、β放射性活度比值(β/α)应在一定范围内波动, 定期分析β/α比值有助于及时发现异常情况。

3 讨论

影响总α、β放射性活度测定的因素很多, 在这里仅将在实验过程中遇到的一些问题做简单的讨论。

(1) 水样蒸发过程相当关键, 一定要小心谨慎。蒸发时温度不能太高, 一般控制在90℃左右, 不能暴沸。那样放射性物质会随水汽蒸发掉, 更有可能溅出去。笔者用可调温电热板低温蒸发。

(2) 从水样收集、前处理到上机计数的时间也对总α放射性有影响^{[9, 10]}。如某批次样品当天测量的结果α、β分别为0.105 Bq/L和0.103 Bq/L, 第二天再测结果分别为0.074 Bq/L和0.082 Bq/L, 总α、β放射性活度分别下降20%左右。所以水样采集后应尽快处理、上机计数, 并记录好时间。

(3) 标准源和样品的制备是一个十分重要的步骤, 标准源粉末和样品灰化后粉末一定要混匀, 研细。样品灰化温度国标上使用的是350℃, 但是此温度下的灰样灰化不完全, 灰化后仍有大的, 黑色颗粒物, 难以混匀研细。武丽等人^{[11, 12]}使用450℃~500℃下0.5 h。李恒^[13]使用450℃下2 h。笔者经过多次实验观察0.5 h即可灰化完全, 最后确定使用450℃下0.5 h。另外, 制源后在红外灯下干燥后, 需在干燥器中放冷至室温后再放入测量池内, 不然会导致结果偏高。

(4) 因为饮用水总α、β放射性指标很低, 所以为保证仪器的稳定性、准确性, 应经常对仪器进行本底测量^{[14, 15]}。本仪器每月测量一次本底, 保存后供一个月内使用。α、β标准源制好后也可以重复使用, 每隔半年测量一次。

综上所述, 呼和浩特市2009~2012年162份生活饮用水中总α、β放射性水平均符合国家标准, 并保持在自然本底水平, 未遭到辐射污染。但我们不能放松警惕, 为保证公众健康, 做好全面监测工作。