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摘要：根据土壤锶-90的不同测量方法进行初步分析探讨，找出适合核电厂实验室土壤锶-90的测量方法。目前国内土壤中锶-90的常用的测量方法主要有快速分析法、放置法及直接测量三种方法，通过分析方法的回收率、相对偏差等方面加之比对，找出核电厂环境实验室的最适测量方法。
关键词：核电厂环境实验室；土壤锶-90；测量方法；适用性
Discussion on the Measurement Method of Strontium-90 in Soil
Abstract：Based on the different measurement methods of strontium-90 in soil，we can find the most suitable method of strontium-90 in the laboratory of nuclear power plant.At present，the commonly used measurement methods of strontium-90 in soil in China are rapid analysis method，placement method and direct measurement method.By comparing the recovery rate，relative deviation and other aspects，the optimum measurement method for the environmental laboratory of nuclear power plant can be found.
Key words：Nuclear power plant environmental laboratory；Strontium-90 in soil；Measurement method；applicability
引言：锶-90具有较长的半衰期，进入人体后，聚集在人体的骨骼和牙齿上。锶-90衰变通常产生高能β射线，引起人体病变，例如白血病和癌症[1]。核电厂附近土壤中锶-90的来源主要是核燃料235U 裂变产生，并富集在土壤中。目前国内主要土壤中锶-90的测量方法主要有快速法、放置法及直接测量法。
1、测量方法比较
1.1、快速法
快速法是假设锶-钇在测量时已经达到平衡，通过测量钇-90的含量来计算锶-90的比活度。土壤样品用盐酸浸取，草酸盐沉淀浓缩锶和钇，硫化铋沉淀除铋，色层柱（目前主要使用HDEHP树脂）分离锶和钇，解吸钇后，测量钇的含量，从而可得到锶的含量。但是此方法的缺点是不能完全确定测量时锶-钇已经达到平衡。
1.2、放置法
放置法是在快速法的基础上，当锶-钇经过色层柱达到第一次分离后，通过原子分光光度计测量锶的含量，通过计算得到锶的回收率。将溶液放置14天，当锶-钇达到平衡时，进行第二次锶-钇分离。重复快速法后续步骤，通过计算得到钇的比活度。此方法钇的损失较小，实验结果较为可靠，但是步骤繁琐、耗时较长，不利于核电厂环境实验室快速分析土壤中锶-90的含量。
1.3、直接测量法
直接测量法是将土壤样品直接在测量盘中铺匀，使用低本底α/β测量仪进行计数测量，从而快速测得土壤中90Sr的比活度。虽然此种方法十分简洁快速，但是土壤中其他核素含量也较多，测量结果不确定度较高，测量结果准确性差。因此不推荐核电厂环境实验室选取该方法进行土壤锶-90实验。但是当核电厂处于事故情况下，可利用该方法对土壤中锶-90进行快速测量，从而能够迅速给出土壤中锶-90的数值范围。
2、评价因子
2.1、化学回收率
化学回收率：主要是对实验过程中被测核素流失量的校正，化学回收率的数值一般要求高于50%，才能保证测量数据的可靠性。是实验结果准确度的一个参考值。如表1-1中可直观看出放置法回收率明显大于快速法。
2.2、相对偏差
相对偏差的大小可以直观看出测量结果与实际活度的接近程度。如表1-1所示，放置法的相对偏差明显大于快速法。
表1-1 快速法与放置法差异
3、结果分析
由于核电厂环境实验室意在在短时间内给出合理实验结果，实验结果保证真实有效，从而为核电站的安全运行提出可靠保障。
由表1-1可以清晰看出，放置法的化学回收率可达到70%以上，而快速法只能达到50%以上；放置法的相对标准偏差小于20%，而快速法小于25%。放置法在化学回收率及相对标准偏差两方面均优于快速法，实验数据更为真实。这是因为快速法在两遍过柱过程中钇的损失量较多，导致钇的回收率不高，因此实验数据的真实性稍显不足，导致相对标准偏差较大。而放置法中锶在首次过柱后可通过原子吸收分光光度计即可得到锶的化学回收率，锶的损失量较小，回收率较高，实验结果较为真实。
4、结论
考虑到核电厂环境实验室的特殊性及测量土壤中锶-90的目的性，本次分析如下：
（1）直接分析法快速直接，可在12小时内得出实验结果，但是实验结果只能作为定性分析，不能作为定量分析土壤中锶-90真实含量，不能作为日常实验室测量手段。但是由于其快速方便的性能，推荐可作为核电厂事故情况下土壤锶-90的快速检验方法。
（2）放置法在化学回收率及相对标准偏差方面均优于快速法，实验结果更接近真实值，但是由于核电厂环境实验室土壤锶-90的测量目的为能在短时间内获得接近真实值的实验结果，从而才能判断核电厂是否处于安全运行状态。因此放置法不适合作为核电厂环境实验室的常规测量方法。
（3）快速法在化学回收率及相对标准偏差方便虽然不及放置法，但其能够在较短的时间内给出较为接近真实值的实验结果，从而能够为运行人员判断机组运行状态是否良好提供依据。因此本文推荐快速法作为核电厂环境实验室测量土壤锶-90的方法。
参考文献：
[1] 李周，李鹏翔，张静，高泽全，王瑞俊.土壤中90Sr快速分析方法初步研究[S].四川环境，2016，6（35）：8-11.
[2] 时燕华，吴赞华，刘欣，吴小鹿，刘舒.土壤中放射性核素锶-90浓度测定方法的研讨[S].四川有色金属，2013，04：58-61.
[3] 张瑞荣，李伟平，王江，王煜.放置平衡法分析污染砂土样品中90Sr[S].环境监测管理与技术，2010，22（4）：40-43.
论文作者:冯柳阳,李洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/11
标签：土壤论文; 核电厂论文; 回收率论文; 快速论文; 测量论文; 偏差论文; 实验室论文; 《电力设备》2019年第1期论文;