摘要采用掺标法将放射性核素²⁴¹ Am 标准溶液加入到碳酸钙中， 经过物理混合得到总 α 放射性粉末标准源。利用液体闪烁计数法测量掺标物质²⁴¹ Am 在碳酸钙基材中的放射性活度， 并使用同一测量方法考查了均匀性和稳定性。统计结果显示均匀性 F ＜ F α ， 表明组内与组间无明显差异； 12 个月长期试验稳定性 t 检验结果符合要求。标准源使用液体闪烁计数法进行绝对测量定值， 获得标准源的标准值为 9.45 Bq／g， 相对扩展不确定度为 5.6%（k=2)， 借助锗 γ 谱仪能谱分析法验证， 偏差为 3.0%。该 α 放射性标准源可用于水中总 α 放射性测定方法的验证。

关键词总 α 放射性标准样品； 液体闪烁计数； 样品源

中图分类号： O661 文献标识码： A 文章编号： 1008–6145(2015)05–0007–05

Preparation of Total Alpha Standard Source

Zhao Qing, Qiu Xiangping, Liu Haoran

(National Institute of Metrology, Beijing100013, China)

AbstractRadionuclide 241 Am standard solution added to the calcium carbonate in the total alpha was obtained by physical mixing powder standard source, by using liquid scintillation counting method of measuring mixed standard material²⁴¹ Am activity in the calcium carbonate base material, and the same measurement method was used to solve the uniformity and stability, the uniformity results of F ＜ F α showed that no significant differences between groups and within the group. 12 months long-term stability test accorded with a requirement by t test. Standard source using liquid scintillation counting method, the measurement of absolute value obtained the standard source standard value of 9.45 Bq／g with the relative expanded uncertainty of 5.6% (k=2), with the aid of germanium gamma spectrometer spectral analysis method validation， deviation of 3.0%.The alpha standard soure can be used to verify the method to determine total alpha radioactivity in water.

Keywordspreparation of total alpha standard source; liquid scintillation counting; sample source

我国是一个缺水国， 许多水资源被用作饮用水， 甚至煤矿矿井水和地下水也会作为生活饮用水来源［1］。为了保证人们用水安全， 水质监测必不可少。在各项监测指标中， 水中总 α 放射性是监测重点， GB 5749–2006 中明确规定生活饮用水中总 α放射性限量为 0.5 Bq／L ［2］ 。水中总 α 放射性是通过标准源的传递进行相对测量得到， 目前国内没有统一的标准物质， 各个监测实验室的标准样品有通过将氯化钙加入到²⁴¹ Am 标准溶液 ［3］ 等方式自制获得， 或者采用粉末掺标物质［4］， 这些参照物量值的准确性和可靠性均未得到验证， 因此研究总 α 放射性标准样品可以为全国实验室的测量数据提供量值溯源依据， 完善环境放射性监测溯源体系。

中国计量科学研究院研究了以水残渣主要成分碳酸钙为基材附着放射性核素²⁴¹ Am（镅）的总α 放射性标准源的制备和定值方法， 用于环境水样中总 α 放射性测量， 该总 α 放射性标准源目前已申报国家一级标准物质。

1主要仪器与试剂

液体闪烁计数器： Tri-Carb 3100TR 型， 美国珀金 – 埃尔默仪器有限公司；

低本底 4πα， 4πβ ： 中国计量科学研究院；

锗 γ 谱仪标准装置： GC2019／DD9000 （MCA）型， 美国堪培拉公司；

全自动翻转式振荡萃取器： GGC–D–8 型， 北京国环高科自动化技术研究院；

筛分仪： SD500 型， 德国莱驰 (RETSCH） 公司；

通用研磨机： M20 型， 德国 IKA 公司；

分析天平： CP225D 型， 德国赛多利斯公司；

碳酸钙、 盐酸： 分析纯， 诺维森 （北京） 生物科技有限公司；

²⁴¹ Am 放射性溶液： 校准级， 法国 CERCALEA公司。

2 ²⁴¹ Am 总 α 放射性标准源的制备

将 1 000 g 碳酸钙研磨后通过筛分仪过 150μm（100 目） 筛， 将²⁴¹ Am 放射性溶液分层布点加入到碳酸钙粉末中， 每 100 g 为一层， 每层 10 个加入点， 逐层烘干并叠加加入完全， 密封于专用 2 L 塑料瓶中， 置于全自动翻转式振荡萃取器进行翻转振荡搅拌， 搅拌400 h以上。 得到的标准样品应无结块，目测均匀稳定。

3均匀性检验

均匀性的定义是物质的一种或几种特性具有相同结构的状态， 通过检验其有规定大小的样品，若被测量的特性值均在规定的不确定度范围内， 则该标准物质对这一特性来说是均匀的［5］。将同一批标准制备的²⁴¹ Am 碳酸钙粉末样品进行分装， 每瓶标准样品净重为 10 g， 共分装 90 瓶。按照 JJG1006–1994［6］ 规定， 确定抽取单元数为 15 个， 采用方差分析法对标准源主要特性量值放射性活度进行均匀性检验， 使用液体闪烁计数法进行测量， 每个样品重复测量 3 次。检验数据与方差分析结果见表 1 和表 2。

查表得临界值 F _{（0.05， 14， 30）} =2.04， F=MS _组间 ／MS _组内=1.84， F ＜ F _{（0.05， 14， 30）} ， 可见在 95% 置信区间内总α 放射性标准源组内与组间无明显差异， 表明样品是均匀的。

4稳定性检验

对总 α 放射性标准源进行 20℃为期 12 个月的长期稳定性试验， 长期稳定性是指在规定贮存条件下标准物质特性的稳定性， 即在贮存期间定期抽样测定［7］。使用液体闪烁计数法对标准源放射性活度定期抽样测量， 时间间隔为1个月， 分别于0， 1， 2，3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 12 个月取样测量。稳定性试验结果见表 3。

对标准源的特性量值多次测量的标准值 =9.455 Bq／g， 测量次数为 n， 标准偏差为 s， 查 t 分布的临界值t _0.05(19)=2.09，一 次 测 量 所 得 该 物 质 的 特 性 量 值 都 满 足， 说明物质没有发生显著性变化， 贮存 1 年是稳定的。