空气中碘-131的取样与测定

空气中碘-131的取样与测定

国家标准 GB/T14584-93 空气中碘-131的取样与测定 Samplinganddeterminationof1Iinair 1994-04-01实施 1993-08-30发布 科 局 我 篮 馨 窦 发布 国 局国家标准
国家标准 GB/T14584-93 空气中碘-131的取样与测定 Samplinganddeterminationof1Iinair 主题内容与适用范围 本标准规定了空气中碘-131的取样与测定的原则和方法 本标准适用于环境和工作场所空气中碘-131浓度的测定 2 术语 2.1分布参数 如果一种物质在某种介质中按指数形式(e-)分布,其中的a称为分布参数 2.2收集效率 被过滤介质滞留下来的物质占通过这一过滤介质的空气中最初具有的该物质总量的百分比 2.3计数效率 在一定测量条件下,测到的由某一标准源发射的粒子或光子产生的计数与在同一时间间隔内该标 准源发射出的该种粒子或光子总数的比值 方法提要 用取样器收集空气中微粒碘,无机陕和有机决 微粒磷被收集在骏璃纤维滤纸上,元素陕及非元素 无机殃主要收集在活性炭滤纸上,有机殃主要收集在漫溃活性炭滤筒内 取样系统见图A3. 用低本底丫谱仪测量样品中碘-131的能量为0.365MeV的特征丫射线 在丫谱仪的探测下限为3.7×10-'Bx取样体积为100m'的条件下,本方法可测到空气中碘-131 的浓度为3.7×10-'Bm-' 仪器或设备 4.1取样器,收集介质由玻璃纤维滤纸,活性炭滤纸和漫溃活性炭滤简组成 滤简直径5cm,深2cm 部件及结构见附录A 4.2真空表1.5级,0~101325Pa(短期流动取样不需要. 3 转子流量计;流量范围060Lmin-'或0一250L”min-1(根据需要选用. 44 累积流量计流量范围15250L”min-'(短期流动取样不需要). 45流斌调节树 4 抽气泵;空载流量250L”min-'或500L”nmin-'(根据需要选用),最大负载不小于60kPa. A 低本底了谱仪.对碘-131的探测下限低于3.7×10-'园 48 标准源,I源或B源,最大相对误差不大于士5%. 49气流加热器(高相对湿度下使用). 4.10烘箱 国家环境保护局1993-08-14批准 1994-04-01实施
CB/T14584-93 4.11干湿温度计(长时间取样时应设置相对湿度自动记录仪). 刻度 5.1流量计 5.1.1流量计应在标准温度和标准大气压下,经过标准仪器进行刻度 5. .1.？用标难流量计刻度时,应把被刻度的流量计接在标准流量计的后面 5.2谱仪对滤纸的计数效率 521应使标准课(I或"B)荐被尽可能均句地分布在谜纸上,标样谜纸的直径应与样品谴纸的直 径相同 5.2.2刻度时的条件应与样品测量时的条件相同 5.3玻璃纤维滤纸和活性炭滤纸的收集效率 5.3.1 玻璃纤维滤纸对微粒碘的收集效率可取100% 5.3.2活性炭滤纸对无机碘的收集效率见附录B 5.4谱仪对谜简的计数效率与谜筒对有机类的收集效事之积(."%a》 5.41用标准面源刻度谴筒不同深度的截面层的计数效率(要求同5.2条),求出截面层的计数效率与 层深的关系曲线或表达式 5.42根据取样期间的平均气流面速度和平均相对湿度,按附录c中的公式(c1),求出对应面速度下 的a值,再乘以附录D表D1中对应相对湿度的归一化因子,得出样品的分布参数a 5.43按公式(1)求出不同深度处每毫米炭层的收集效率 -#r 1)e eoi=(e”一 工，=1,2,3,20 式中;叽. 滤简深度工处1mm炭层的收集效率(即第i炭层的收集效率), 分布参数,mm-'; a 离逮简进气表面的垂直距离， ,mm 5.4.4按公式(2)求叽”.值 久 7eli (2 7eou 刀.l= 式中;叽om -滤筒第i炭层(每层1mm)的计数效率， -滤筒第i炭层的收集效率 o 5.45作为示例,附录E给出了不同分布参数a所对应的值 取样 6.1取样准备 6.1.1将浸溃活性炭放入烘箱内,在100c下烘烤4h后,存入磨口瓶中待用 6.1.2把烘烤后的浸溃活性炭、活性炭滤纸及玻璃纤维滤纸依次装入取样筒,并检查取样器的气密性 6.2取样点的选择 取样点的选择必须考虑样品的代表性.环境监测取样点的位置和数目,应视污染区域和居民分布博 况面定 污染区域可根据陕排放口的位置和气象条件按大气扩散模式估算 应着重在最大污染点和关 键居民区设置取样点 工作场所的取样应使取样头尽量靠近呼吸带,可设在操作人员附近,或装在通风
GB/T14584-93 柜,手套箱等装置的表面处 6.3取样体积 取样体积视取样目的、预计浓度及丫谱仪的探测下限而定 6.4相对湿度 G.41为消除相对湿度对取样的影响,应果用加热器把取样器入口处的气流温度加热到0一70c. 6.42如未设置加热器,应记下取样期间的相对湿度 计算平均相对湿度时,对小于50%的值,均按 0%计算 平均相对湿度的误差应不大于士10% 6.4.3在不能满足6.4.1和6.4.2条要求的情况下,取样时也可以不考虑相对湿度的影响 6.5流量 取样时的流量应在20~200Lmin-'范围内.通过调节流量控制阀,把流量调到所需要的数值 平 均流量的误差应不大于士5% 6.6取样管道 6.6.1应选择适当的管道材料 一般取样采用铝管,高精度取样采用不锈钢管或聚四氟乙烯管,不可使 用橡胶瞥 6.6.2管道长度应尽可能短,并要尽量避免弯头,管道长于3四时应测定气态碘在管道中的沉积率 6.6.3设计取样管道时,应防止取样器收集到从抽气泵排出的气体 6.7大气灰尘阻塞 长时间取样时,由于灰尘阻塞;会使流量下降,流量下降20%时,应更换玻璃纤维滤纸 取样器的放置 6.8 取样器的入口气流应取铅垂方向(见图A3). 测量与计算 7.1测敢 7.1.1对浓度低的样品,应在取样结束4h后测量 7.1.2用低本底丫谱仪分别测定骏璃纤维迷纸,活性炭速纸和谜筒中确-131能量为0.36Mev的特 征?射线的净计数 放置滤筒时应把进气表面朝上 7.1.3应选择适当的测量时间,使在95%置信度下净计数的误差不大于士10%. 7.2计算 7.2.1按公式(3)对流量计读数进行修正 -aV/子 9，= 式中:g. 实际流量,L”min- 流量计的读数,L”min-, -环境绝对大气压力,Pa; P P -取样器之后的绝对压力,其值为P 一R,R系取样器的阻力,见附录A图A2,Pa; T' -刻度时的绝对温度,K; T 使用时的绝对温度,K 7.2.2按公式(4)分别计算空气中碘-131的微粒碘,无机碘,有机碘的浓度 c=7.38×10- 7--(巧-巧
GB/T14584-93 式中:ce -空气中碘-131的浓度,Bq”m -计数时间内样品的净计数 G -收集效率; .l 计数效率; 7eo0 -平均流量,m'”nmin-'; 秧-131的衰变常数,5.987×10-min-1; 取样时间,min; -取样结束至计数开始之间经过的时间,min; 计数时间， min 7.2.3穿透活性炭滤纸的无机碘对有机碘浓度的影响按公式(5)进行修正 =c 一e(1一al 式中 修正前的有机碘的浓度,Bm, c 修正后的有机碘的浓度,Baq”m” -了 c 无机殃的浓度, m-了 活性炭湿纸对无机跌的穿透来 其中，为活性炭涉根对无机侠的收凝效事,见 ( el 附录B图B1 7.3误差 7.3.1在平均流量的最大相对误差为土5%、计数误差为士10%置信水平95%)的条件下,微粒碘和 无机碘浓度的最大相对误差都为士20% 7.3.2在平均流量的最大相对误差为士5%、计数误差为士10%置信水平95%)的条件下,有机碘浓 度的误差还与取样期间的相对湿度有关,若相对湿度不大于50%,则浓度的最大相对误差为土20%;若 平均相对湿度大于50%,并且平均相对湿度的最大相对误差为士10%,则浓度的最大相对误差为 士23%;若不考虑相对湿度的影响,则浓度的最大相对误差为士27%
GB/T14584-93 附录 取样器和取样系统 补充件 A1 取样器的结构如图A1所示; 进气口 出气口 图A1取样器结构示意图 1一进气管,2一固定环,3一缓冲简4一玻璃纤维滤纸,5一金属筛网6一活性发滤纸 7一漫溃活性炭迷筒;8一取样筒，g一橡皮垫圈;10-排气管 A2取样器部件的材料及规格 玻璃纤维滤纸;材料为超细玻璃纤维,质量厚度7.46mgcm-,有效直径5cm,对小于1Am 的气溶胶微粒的过滤效率近似100%; 活性炭滤纸:衬底材料为桑皮浆,纸浆厚度10mg”cm-2,椰子壳活性炭,活性炭质量厚度13 15mg"cm-,粒度50pm以下,有效直径5cm; 浸溃活性炭滤筒:20g漫溃活性炭(基炭为油棕炭,浸溃剂为2.0%TEDA(三乙撑二胺)十 2.0%KI(碘化钾),粒度为1216目)装在内径5cm、深2cem的不锈钢筒内; d. 缓冲简;内径5cm、高3cm的不锈钢筒; 进气管和出气管;内径3cm、长5cm的不锈钢瞥; e. 固定环;材料为不锈钢,尺寸与相接的进气管、出气管、缓冲筒的尺寸配合 取样器的阻力与流重的关系如图A2所示
GB/T14584一93 0 25 2加 15 1o 180200 80 100 120140160 q/Lmin" 图A2取样器的阻力与流量的关系 A4取样系统的设备及连接方式如图A3所示: 图A3取样器系统示意阁 1一加热器;2一取样器;3-真空压力表4转子流量计 6 -累积流量计;6--气流调节阀;7抽气泵
GB/T14584-93 附录 B 活性炭逮纸对无机确的收集效率 补充件 活性炭谴纸对无机碳的收集效率与气流面速度和相对湿度的关系曲线如图B1: -谁度0c,相对崔狸0%一别%m 温度30c,相对湿度90% 95 100 200 vcms 图B1滤纸收集效率与气流面速度和相对湿度的关系 注:图B:所示的收集效率是滤纸对元素殃的收集效率,这里近似地用它表示滤纸对无机磷的收集效率 C 附录 气流面速度对分布参数的影响 (补充件 c1在相对湿度不大于50%、气流面速度不大于170cms'的条件下,a值随气流面速度变化的关系 式如下 0-v2 a=3.58×10-1-1.04x10-v一1.12×10 (C1 式中;a分布参数,mm-'; 气流面速度,cm”s"" 按上述拟合公式算出的不同气流面速度下的 值见表cI 各种气流面速度下的《值 表C1 40.8 111.2 140.5 16.7 77.9 气流面速度, ,cm s 分布参数,mm-！ 0.34 0.31 0.27 0.23 0.19
GB/T14584一93 附 录D 相对湿度对分布参数的影响 参考件 D1相对湿度不大于50%时,分布参数a与相对湿度尤关;相对湿度大于50%时,a随相对湿度的增大 而减小 D2在面速度为16.7cms-'条件下,相对湿度在50%100%范围内,a值随相对湿度变化的关系式 如下; 7.28×10-1一8.88×10-'H十2.55×10-'H a=s D1 式中; 分布参数,mm-'; a H -相对湿度 D3按上述拟合公式算出的各种相对湿度下的a值及归一化因子见表D1 表D1各种相对湿度下的a值及归一化因子 相对湿虔,% 70 85 50 55 60 65 75 80 90 95 100 0.35 0.32 0.29 分布参数,mm 0.26 0.23 0.21 0.18 0.16 0.14 0.11 0.09 归一化因子 0.91 0.83 0.74 0.66 0.60 0.51 0.46 0.40 0.31 0.26 D4表D1中的归一化因子可用于修正其他面速度下相对湿度对a值的影响 附录 E 不同分布参数下的7e值示例 参考件 对主探测器灵敏体积为78cm'的反康普顿Ce(L)y谱仪,不同分布参数 所对应的刀们 值见 表E1: 表E1不同分布参数下的w值 2- 0.350.32|0.290.260.230.21 18 a,mm 0. 0.160.140.110.090.070.05 ,% 1.151.171.181.20l1.211.221.241.251.261.271.28 1.291.30 附加说明 本标准由国家环境保护局和核工业总公司提出 本标准由原子能科学研究院负责起草 本标准主要起草人哈继录、夏益华、张超、甘霖、岳维宏