水中總α總β放射性測量結(jié)果報告分析
論文導(dǎo)讀：測量自來水的放射性濃度是自來水系統(tǒng)及環(huán)境監(jiān)測部門的日常必須的測量項(xiàng)目之一，其數(shù)值作為判斷水質(zhì)是否合格，能否飲用，是否污染的重要依據(jù)，為此監(jiān)測單位的測量結(jié)果的報出是否準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)直接影響對飲用水水質(zhì)的評價和國民的身體健康息息相關(guān)。為此在水中總放射性測量中涉及的衰變數(shù)、粒子的計數(shù)、光子的計數(shù)都是隨機(jī)量。在完全相同的測量條件下，測量多次，每次得到的計數(shù)是不同的，評價測量結(jié)果的水平如何，用不確定度來說明。不確定度愈小，測量的水平愈高，質(zhì)量愈高，其使用價值愈高；反之，不確定度愈大，測量水平愈低，質(zhì)量愈低，其使用價值也愈低。在實(shí)際測量中，當(dāng)樣品計數(shù)率和低本底α和β測量儀的本底計數(shù)率相近時怎樣報告結(jié)果，應(yīng)該考慮計算評定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定的問題。
關(guān)鍵詞：水質(zhì)，總α放射性，總β放射性，不確定度評定，結(jié)果報告
1.水中總α總β放射性測量
1.1 檢測方法依據(jù)：《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB5750-2006）
1.2 檢測原理：用已知質(zhì)量活度的241Am標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)粉末制備成一系列不同質(zhì)量厚度的標(biāo)準(zhǔn)源、在1227四路低本底α、β測量系統(tǒng)用αβ道測量給出標(biāo)準(zhǔn)源的αβ計數(shù)效率與標(biāo)準(zhǔn)源質(zhì)量厚度的關(guān)系。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)源的α計數(shù)效率與標(biāo)準(zhǔn)源質(zhì)量厚度測量結(jié)果的關(guān)系圖：
cpm 
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| 4.0 |
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| 3.5 |
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| 3.0 |
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| 2.5 |
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| 2.0 |
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| 1.5 |
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| 1.0 |
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| 1.0 |
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mg/㎝2 |
5101520 25
樣品源（水樣制取樣品源、標(biāo)準(zhǔn)源）在樣品盤內(nèi)制成一系列厚度不等的樣品源，測量每個樣品的計數(shù)率，以樣品厚度為橫坐標(biāo)，計數(shù)率為縱坐標(biāo)，曲線的拐點(diǎn)處即為δ，試驗(yàn)結(jié)果δ一般為8-10 mg/㎝2之間。發(fā)表論文。
1.4 測定步驟
1.5 建立判斷限Lc數(shù)學(xué)關(guān)系式
放射性計數(shù)是一個隨機(jī)量，由于在放射性計數(shù)測量過程中，涉及的衰變數(shù)、粒子的計數(shù)、光子的計數(shù)都是隨機(jī)量。在完全相同的測量條件下，測量多次，每次得到的計數(shù)是不同的，但在大多數(shù)情況下它服從泊松分布和正態(tài)分布，由統(tǒng)計學(xué)理論可推出判斷限Lc的表達(dá)式：
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nb tb Lc=k [ (1+ ) ] ½ tb tx
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式中：K為單邊置信因子，一般取=1.645
nb為本底計數(shù)率(cpm)
tb為本底測量時間(min)
tx為樣品測量時間(min)
 若本底和樣品計數(shù)時間相等(tb=tx=t),那么 :
2. 總α總β測量系統(tǒng)原始記錄報告
2.1 本底測量
| 測量時間tb/測量次數(shù) |
α道本底平均計數(shù)率nb |
β道本底平均計數(shù)率nb |
| 100 (min)/10 |
0.037(cpm) |
1.685(cpm) |
2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)效率標(biāo)定測量：
| 測量時間ts |
α標(biāo)樣平均計數(shù)率ns |
β標(biāo)樣平均計數(shù)率ns |
鋪樣量（g） |
| 100 (min) |
3.48 (cpm) |
56.24(cpm) |
0.1600 |
241Am標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比活度為6.98Bq/g的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為2%（在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上查到）。
40KCl標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比活度為14.6 Bq/g的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為2%（在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上查到）。發(fā)表論文。
2.3 樣品測量：
| 樣品編號 |
蒸發(fā)水樣量（L） |
殘?jiān)偭浚╣） |
鋪樣量（g） |
測量時間（tx）/測量次數(shù)(min) |
樣品總α平均計數(shù)率(nx) |
樣品總β平均計數(shù)率(nx) |
| JA200501001 |
7 |
0.2878 |
0.1608 |
100/10 |
0.098 (cpm) |
4.667(cpm) |
2.3.1從測量結(jié)果得此樣品編號為JA200501001水樣7L水樣總殘?jiān)縒=247.8mg；本底測量時間tb=1000 min，本底計數(shù)率nb(α)=0.037cpm；nb(β)=1.685cpm；
2.3.2 241Am標(biāo)準(zhǔn)樣的比活度為6.98Bq/g；測量時間ts(a)=1000 min；α標(biāo)準(zhǔn)樣品測量計數(shù)率ns(α)=3.48cpm；
2.3.3 40KCl標(biāo)準(zhǔn)樣的比活度為14.3Bq/g；測量時間ts(β)=1000 min；β標(biāo)準(zhǔn)樣品測量計數(shù)率ns(β)=56.24cpm；
2.4水中總α測量結(jié)果報告計算：
2.4.1先求判斷限Lc(α),tx=tb,所以
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水樣樣品的α凈計數(shù)率nx(a)=nx(α)—nb(α)=0.061>Lc(α)，（0.014）,故以no±kσO形式報告測量結(jié)果。
2.5 水樣中總α放射性濃度：
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Nx
 式中：nx = 樣品源計數(shù)率；cpm-1. Nx為樣品計數(shù)； tx為樣品測量的時間，min
tx
bX
nb = 本底計數(shù)率；cpm-1. bX為樣品計數(shù)； tb為本底計測量的時間，min.
tb
W——樣品蒸發(fā)后的殘?jiān)傊亓�，g；
V—水樣的體積，L；
2.6 C（α）的不確定度評定：
2.6.1m,v的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度較小，可以忽略。
2.6.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)241Am的比活度6.98Bg/g的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為2%（證書給出）,B類評定
2.6.3樣品源α凈計數(shù)率[nx(α)—nb(α)]的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度,A類評定：
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2.6.4241Am標(biāo)準(zhǔn)源凈計數(shù)率[ns(α)—nb(α)]的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度,A類評定
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 = (2%)2+(19 %)2+(1.72%)2 =19.2% √
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2.6.5 合并標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C(α) 的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ=C(α).μ'
2.6.6C(α)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ=C(α).μ'=0.0026×2×19.2%=0.001Bq/L ( k=2)
2.7 水中總α測量結(jié)果報告計算：
2.7.1 先求判斷限Lc(β),tx=tb,所以
水樣樣品的α凈計數(shù)率nx(a)=nx(β)—nb(β)=2.982>Lc(β)，（0.095）,故以no±kσO形式報告測量結(jié)果。
2.7.2 求C（β）的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。發(fā)表論文。
2.7.3m,v的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度較小，可以忽略。
2.7.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)40KCl的比活度14.3Bq/g的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為2%（證書給出）
2.7.5水樣β凈計數(shù)率[nx(β)—nb(β)]的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
2.6.6 40KCl標(biāo)準(zhǔn)源凈計數(shù)率[ns(β)—nb(β)]的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度
2.6.7 合并標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C(β)的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ=C(β).kμ'
2.6.7C(β)的的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ=C(β).kμ'=0.034×2×0.47%=0.0003(k=2)
3 結(jié)論：
3.1低本底總α總β放射性測量結(jié)果報告原則：
在測量本底、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)源）及樣品源的計數(shù)結(jié)束后，首先應(yīng)計算出判斷限（Lc）和樣品凈計數(shù)率（nx） 然后根據(jù)以下原則進(jìn)行比較判斷并報告結(jié)果：
3.1.1 如果nx ＞ Lc,則報告出有放射性的正結(jié)果，并具有所要求的雙邊置信區(qū)間，以nx±kσ0 形式報告，以96%的置信概率（k=1.96）
3.1.2如果0＜ nx ≤ Lc,以＜（nx + kσ0）形式報告，并寫明出至多為nx + kσ0 ，k為單邊置信因子，以96%的置信概率（k=1.65）
3.1.3 如果nx ≤ 0，以＜Lc的 形式報告，并報告出至多為Lc。
3.2水中總α總β測量測量結(jié)果報告：
3.2.1水中總α放射性濃度為：(0.0026±0.001) Bq/L （Ｕ等效）
3.2.2水中總β放射性濃度為：(0.034±0.0003)Bq/L
【參考文獻(xiàn)】
[1]GB5750-2006.生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法.
[2]ISO-9697（1992-12-15第一版）.淡水中β活度測量.
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關(guān)鍵字：環(huán)保
