三、总β放射性

(一)概述

β粒子是指放射性物质发生β衰变时所释放出的高能量正电子或负电子。β粒子是高速的电子，其速度可达光速的90%。其体积比α粒子小得多，质量仅为α粒子的1/8000，穿透能，力则比α粒子强，需要一块几毫米厚的铝片才可以阻挡它。β射线比。射线更具有穿透力，一些β射线能穿透皮肤，引起放射性伤害，一旦进入体内引起的危害更大。水中β放射性核素主要来源于⁴⁰K、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs和¹³¹I等。β射线放射源主要与人类活动有关，如核试验、核动力、核工业和核医学等产生的废水、废渣和废气对水体造成的污染。

我国生活饮用水卫生标准规定生活饮用水中的总β放射性值为1Bq/L。

(二)测定方法

总β放射性的国家标准检验方法为薄样法，适用于生活饮用水及其水源水中β放射性核素的总β放射性体积活度的测定。本法的探测限为2.8×10^-2Bq/L。

将水样酸化、蒸发浓缩，转化为硫酸盐，蒸发至硫酸冒烟完毕，于350℃灼烧，然后将残渣转移到样品盘中制成样品源，在低本底α、β测量系统的β道作β计数测量。用已知β质量活度的标准物质粉末制备成一系列不同质量厚度的标准源，测量标准源的计数效率与质量厚度关系，绘制β计数效率曲线。由水样残渣制成的样品源在相同几何条件下作相对测量，由样品源的质量厚度在计数效率曲线上查出对应的计数效率值，计算出水样的总β放射性体积活度。

检测中需要的标准源：检验源：任何一种半衰期足够长的β放射性核素电镀源，其活性区面积不大于探测器灵敏区，2π方向β粒子表面发射率为5～50粒子数/s。

40K标准物质：已准确标定KCI含量的优质纯KCI,⁴⁰K的质量活度为14.4Bq/g。

采集水样，对水样进行处理制备成样品源(同总α放射性检测中处理方法)。

计数效率曲线的测定：称取质量分别为5、10、15、20、25、30、40、50A mg(A为样品源面积，cm²)的干燥KCI标准物质粉末，置于样品盘中，按样品源的制备方法制备成一系列标准源，并由各标准源的质量计算其所含40K的放射性活度。将制备好的一系列标准源分别置于低本底α、β测量系统，用β道作计数测量，计算计数系统的计数效率ε_β并绘制出测量系统的β计数效率曲线(参照总α放射性检测中标准曲线法)。

样品源测量：将被测水样残渣制成的样品源置于低本底α、β测量系统，在相同几何条件下进行β计数测量，测量时间按测量精度要求确定。记录测量的起止日期和时间。

本底测量：将清洁的空白样品盘置于低本底α、β测量系统用β道测量计数系统的β本底计数率n₀

计算：按式(3-16)计算水中总α放射性体积活度。

式中，A_vβ为水中总β放射性体积活度，Bq/L；n_x为样品源β计数率，计数/s；n₀为测量系统的β本底计数率，计数/s; W为水样的残渣质量，mg；F为β放射性回收率；ε_β为计数系统的β计数效率；m为制备样品源的水样残渣的质量，mg；V为水样体积，L；1.02为每1L水样加入20ml硝酸的体积修正系数；

注意事项：①应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水(或同等纯度的水)。所有试剂的放射性本底计数与仪器的本底计数比较，不应有显著差异；②制备样品源过程中尽量减小水样处理过程中的误差，减少残渣的损失。由于饮用水中放射性活度低，接近或略高于本底水平，测量时必须先将水样进行繁琐的处理。水样的无机盐含量可通过预试验测定，如果水中无机盐含量很低，为满足产生10Amg残渣量，须增加蒸干水样体积，实际操作有困难，可适当减少分析水样体积，但所产生残渣量不得少于5 Amg ;③硫酸盐化过程中，硫酸的加入可以避免高温灼烧后的残渣吸潮而影响铺样和最终测量，所以对样品进行硫酸盐化是非常必要的，若根据预试验测定结果固体残渣量超过1g，应相应增加硫酸用量；④本底测量要准确：生活饮用水的放射性测量是弱放射性测量，放射性活度接近或略高于本底水平，因此本底测量的准确性至关重要。首先，测量本底值时，必须将空白样品盘装盘进行测量。其次，测量过程中所使用试剂的放射性本底计数与仪器的本底计数不应有显著差异。同时，应定期对仪器进行期间核查，测量仪器的本底和计数效率，绘制控制图；⑤样品源和标准源的要求：放射性测量中一般采用与样品源中放射性核素的有效能量相接近的标准源作比较测量。因为粉末源比电镀源更能接近实际，故尽量用粉末源作为标准源。且由于标准源的厚度严重影响粒子的计数率，所以要用与样品源相同质量的标准源来刻度探测系统。在样品源的制备过程中，首先样品残渣一定要研细混匀，其次铺样一定要均匀紧实，且不能超过样品盘边缘。一般可采用压样器压样和甲醇＋丙酮(1+1)铺样两种方法；⑥测量的要求：制好的源在放进仪器测量前必须认真检查样品盘边缘有无污染物，避免污染仪器探头。将测量盘送入探测室时应轻推，取出时应慢拉。另外，尽量缩短灼烧后固体残渣及制成样品源的放置时间来减少对放射性的干扰。

相关链接：水体放射性指标（一）

文章来源：《水质理化检验》

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