利用^252Cf源中子活化分析人体血液中Na元素浓度-论文.pdf

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1、第35卷第4期核电子学与探测技术Vo1．35No．42015年4月NuclearElectronics＆DetectionTechnologyApr．2015利用252Cf源中子活化分析人体血液中Na元素浓度杨翊方，张凯，王月兴，王震涛，王海军(海军医学研究所，上海200433)摘要：介绍了利用搅cf源中子活化分析人体血液样品中Na元素浓度的分析方法。该方法将人体血液样品放入自制的照射桶中，Na元素经Cf源中子活化后产生放射性的Na，用谱议测量“Na的比活度，求得人体血液样品中Na元素浓度。对6个样品的Na元素浓度进行测量，其均值较报道的均值1．81mg／mL的偏差仅为2．9％。该方法的探测下

2、限为0．216mg／mL，测量结果的不确定度为0．321—0．403mg／mL。关键词：血液；”Na；活化分析中图分类号：TL7文献标志码：A文章编号：0258-0934(2015)04-0350-04钠(Na)元素含量是人体血液的重要生化2．06ms／mL71。因此，只要使用合适的中子源指标，其传统测量分析方法需将血液通过加酸和照射装置，理论上可以准确分析其浓度。反加热消解，但通常会造成Na元素流失，且无法应堆中子活化分析微量元素通常是可行的，但重复测量。而热中子与血液中Na元素(Na)使用的反应堆成本高、实验要求高、使用不便，相互作用可发生中子俘获反应产生Na，通过多数单位不具被条件。为此

3、开展了利用Cf定量测量Na的比活度，可准确测定血液中Na源中子活化分析法测量人体血液中Na元素浓元素浓度，此反应也常用于人员中子剂量估算。度研究。1993年美国能源部国立橡树岭实验室发布研1材料和方法究报告¨j，初步建立了以西方参考人为依据的血液Na活度估算人员中子受照剂量的方法；1．1仪器设备1999年日本核燃料转换公司(JCO)核临界事本研究使用中子源为cf裂变中子源，使故，3人受重度中子照射，也使用了血钠分析法用时其中子产额为3．64×10，谱议测量系统确定其中子剂量心．3；海军医学研究所王月兴为CANBERRA公司生产的GC4018型高纯锗等开展了利用体表位(头顶)测量人体内Na探测器

4、和InSpector2000谱仪，对印Co的1332快速测量评估中子剂量的方法研究HJ。根据keV全能峰分辨率为1．80keV，相对效率为国际辐射防护委员会第23号出版物(ICRP23)44％。铅室屏蔽10cm厚，铅室内壁依次衬镉、数据，人体体内Na元素含量达100gJ，血液铜、有机玻璃吸收层。测量前使用∞Co、研Cs中有lOg，其血液中浓度范围为0．74mg／mL一和”Ba点源对谱议进行了能量刻度。使用的样品照射容器为q~13mm×75ram真空采血管，收稿日期：2014—08—28内壁含EDTA一2K抗凝剂，Na含量为13．5g。作者简介：杨翊方(1976一)，男，河北阳原人，副研究1．2

5、专用中子活化照射桶员，主要从事辐射防护研究。根据中子与为Na相互作用的俘获截面数350据，中子能量越低对Na活化作用越强，实验室1．3实验步骤用的中子源如Am、z52Cf，其产额通常较低，，且，．／1．3．1分别采集了6个成年男性的血液，多为快中子，平均能量分别4．4MeV和2．2年龄在25—44岁之间，每个血液量5mL，作为MeV，热中子比例较低。为了提高中子≯_活，化≮的n一一血液样品。一1一几率，必须建立一定厚度的慢化体，将快_中子慢1．3．2用超纯水配置了lmol／L的NaCI溶、，1l，f化为热中子。根据以往的研究，252Cf液，分别注入6只真空采血管内，作为基准样品。使用纯水慢化时

6、，其热中子深度分布以51．3．3将6只血液样品和6只NaC1基准样~6em处最多l8J，在考虑密度和含氢条件下，单品分别交叉放人中子活化照射筒的样品照射管位体积中水和石蜡的氢(H)原子基本相当，据内。由于受中子源产额、Na半衰期、探测效率此以石蜡为慢化和反射材料设计了专用中子活的制约，为提高测量精度，应尽可能使中子活化化照射桶，见图1。达到平衡，因此应将样品长时间持续照射，故连续照射36h后，每12h取出一个样品(血液样品样晶照射管与基准样交叉取)，剩下样品继续同条件照射。C穗1．3．4取出样品倒人(p62mm的玻璃培养石蜡皿中，并用0．5mL的1mol／L的硝酸溶液清洗，清洗液并人样品培养皿

7、中，放至多道谱图1中子活化照射桶结构图仪测量系12h，记录Na的两个特征全能峰净计数(见表1)。表1血液样品中Na元素浓度数据表表中：N为1368．6keV与2754．0keV全能峰净后至测量间隔修正因子F：，利用(2)求得照射计数之和；F，为测量过程中的衰变修正因子；F2饱和修正因子F3，分别见表1。照射后至测量间隔修正因子；F3为照射饱和修对基准样品进行同样处理后，求得修正后正因子的饱和计数均