用液闪法测量低水平氚

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1、中国核科学技术进展报告（第一卷）核电子学与核探测技术分卷ProgressReportonChinaNuclearScienceTechnology（Vol.1）2009年11月用液闪法测量低水平氚漆明森，巢国琴（中国核动力研究设计院，四川成都610005）摘要：氚是广泛分布于环境中的主要放射性核素，环境中的氚大多以氚水HTO形式存在，氚水和氚水蒸汽也很容易通过吸入、皮肤渗透和食入三种途径进入人体。因而，氚的放射性活度测量倍受人们重视。低水平液体闪烁计数器由于具有本底低，制源方便，无自吸收等优点，因而广泛用于氚的测量。文中分析和探讨了用Tri-Carb2770TR/SL超低本底液闪分析仪测量

2、低水平氚的若干技术问题，主要包括液闪分析仪的效率校准；样品量与淬灭指示参数、计数效率、仪器优质因子及探测限等的关系；效率与淬灭指示参数、校准曲线等的关系；标准样品存放的稳定性等，得到了最佳应用条件。为使用该类设备的计量工作者提供参考。关键词：液闪分析仪；氚测量；淬灭校正；计数效率氚是广泛分布于环境中的主要放射性核素，半衰期为12.32a，发射低能β射线，最大能量为18.6keV。由于氚的同位素氢是生命体和水的主要元素，因此氚通过氧化和同位素交换反应存在于空气、水和一切动植物体中，环境中的氚大多以氚水（HTO）形式存在，氚水和氚水蒸汽也很容易通过吸入、皮肤渗透和食入三种途径进入人体。因而，氚

3、的放射性活度测量倍受人们重视。低水平液体闪烁计数器由于具有本底低，制源方便，无自吸收等优点，因而广泛用于氚的测量。环境中的河水、地下水、雨水、自来水和海水均可借助低本底液闪计数器直接配制成液闪样品进行测定。本工作采用标准氚水配置了低钾玻璃和聚乙烯塑料瓶两套系列淬灭标准源，对Tri-Carb2770-TR/SL进行了效率校准，并对低水平应用中的相关问题进行了研究，包括样品量与闪烁液的体积配比与淬灭指示参数、计数效率、仪器优质因子及探测限等的关系；效率与淬灭指示参数、校准曲线等的关系；标准样品存放的稳定性等，得到了最佳应用条件。1样品量对计数效率的影响液闪分析仪的重要性能之一是灵敏度优值因子1

4、F，即EV2F（1）Nb式中：E——计数效率，；V——样品体积，mL；Nb——本底计数率，min-1。由上式可知提高液闪分析仪的计数效率E，降低仪器本底计数Nb，增加样品量V，是获得最佳测量条件的基本考虑。但闪烁液与水的互溶性受一定条件限制，即在设定制样条件下，水样与所用闪烁液配比的最佳值，需通过试验确定。本试验采用参考活度为70.65Bq/mg的标准氚水，配制试验样品。本底水为三次蒸馏水，闪烁液为商品UltimaGoldLLT，测量仪器为Tri-Carb2770TR/SL超低本底液闪分析仪。用两种计数瓶分别配制了氚活度相同，水和闪烁液体积配比不同，总体积为20mL的液闪样品，同时配制了对

5、应计数瓶和对应体积的本底样品，密封，避光存放。在相同条件下，对样品和本底样品进行测量，得到不同水体积样品的效率和灵敏度优值因子。结果见表1。作者简介：漆明森（1973—），男，本科，副研究员，自1995年6月一直从事电离辐射计量工作34由表1看出，随着样品量的加大，效率降低，而灵敏度优值因子提高；但当样品量≥10mL时，样品与所使用的闪烁液混合放置一段时间后，出现分层现象，影响测量结果的准确性；样品量＞7mL时，效率较低。因此，选择7mL样品13mL闪烁液作为最佳体积配比。表1样品量对效率和灵敏度优值因子的影响样品编号氚水活度样品用量闪烁液用量计数率/cpm本底/cpm效率/EV2/dpm

6、/mL/mLBS-V1633.831.019.0170.031.6326.33.92×102S-V3634.923.017.0168.261.6126.13.82×103S-V5632.465.015.0150.271.4723.39.23×103S-V7636.547.013.0130.351.5520.71.35×104S-V8634.368.012.0117.721.4918.91.53×104S-V9632.739.011.0100.541.4716.31.46×104S-V10616.5910.010.085.261.3914.81.58×104S-V11634.811.09.0

7、80.581.2113.51.82×104S-V12636.312.08.069.831.1810.81.42×104B-V1633.861.019.0169.532.0926.23.28×102B-V3632.343.017.0168.722.0926.02.91×103B-V5633.135.015.0161.831.9724.87.81×103B-V7629.927.013.0142.822.6322.39.27×