GB 14883.8-2016 食品安全国家标准 食品中放射性物质钚-239、钚-240的测定.pdf

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B1 4 8 8 3 .82 0 1 6食品安全国家标准食品中放射性物质钚- 2 3 9、 钚- 2 4 0的测定2 0 1 6 - 0 8 - 3 1发布2 0 1 6 - 0 9 - 2 0实施中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会发 布G B1 4 8 8 3.82 0 1 6 前 言 本标准代替G B1 4 8 8 3.81 9 9 4 食品中放射性物质检验 钚- 2 3 9、 钚- 2 4 0的测定 。本标准与G B1 4 8 8 3.81 9 9 4相比, 主要变化如下: 标准名称修改为“ 食品安全国家标准 食品中放射性物质钚- 2 3 9、 钚- 2 4 0的测定” ; 按照食品安全国家标准的格式对文本进行了调整; 梳理和调整了部分条款和公式的次序; 增加了“ 低本底谱仪的准备” 要求; 第二法中以三正辛胺代替原标准方法中的N 2 3 5。G B1 4 8 8 3.82 0 1 61 食品安全国家标准食品中放射性物质钚- 2 3 9、 钚- 2 4 0的测定1 范围本标准适用于各类食品中钚- 2 3 9(2 3 9P u) 和钚- 2 4 0(2 4 0P u) 总放射性浓度的测定。第一法 离子交换法2 原理硝酸和过氧化氢浸取食品灰, 在7m o l/L8m o l/L硝酸介质中, 以P u(NO3)62-形式(P u4+) 定量吸附在阴离子交换树脂, 用不同浓度盐酸和硝酸溶液淋洗除去常见辐射体及常见阳离子杂质后,用0.3 6m o l/L盐酸- 0. 0 1 m o l/L氢 氟 酸 混 合 液 解 吸, 电 沉 积 法 制 源, 在 低 本 底谱 仪 上 测 量2 3 9P u(5.1 5 7M e V) 和2 4 0P u(5.1 6 8M e V) 总浓度( 以下称2 3 9+2 4 0P u) 。3 试剂和材料除非另有说明, 本方法所用试剂均为分析纯, 水为G B/T6 6 8 2规定的一级水。3.1 试剂3.1.1 盐酸(HC l) 。3.1.2 氢氟酸(H F) 。3.1.3 硝酸(HNO3) 。3.1.4 硝酸铵(NH4NO3) 。3.1.5 盐酸羟胺(NH2OHHC l)。3.1.6 亚硝酸钠(N a NO2) 。3.1.7 氢氧化钠(N a OH)。3.1.8 过氧化氢(H2O2) 。3.2 试剂配制3.2.1 盐酸-氢氟酸混合液: 将1 8 0m L1m o l/L盐酸溶液倒入5 0 0m L容量瓶, 加入2 0m L0.2 6m o l/L氢氟酸溶液, 并用水稀释至刻度。3.2.2 盐酸-硝酸混合液: 将3 3 3m L盐酸倒入5 0 0m L容量瓶, 加入9.4m L硝酸, 并用水稀释至刻度。3.2.3 硝酸铵-硝酸混合液: 按5体积0.1m o l/L硝酸溶液和3体积0.4m o l/L硝酸铵溶液混合而成。3.2.4 硝酸溶液:1m o l/L、3m o l/L、7m o l/L、7.5m o l/L和1 0m o l/L。3.2.5 氢氧化钠溶液:6m o l/L。3.2.6 2m o l/L盐酸羟胺溶液: 称取1 3 9g盐酸羟胺, 溶于适量水中, 加水稀释至1L。3.2.7 2m o l/L亚硝酸钠溶液:称取1 3 8g亚硝酸钠, 溶于适量水中, 加水稀释至1L。G B1 4 8 8 3.82 0 1 62 3.2.8 2 5 18型聚苯乙烯三甲胺强碱性阴离子交换树脂:1 8 0m2 5 0m。将适量树脂倒入1L烧杯中, 用水浸泡2 4h, 倾去上层水。倒入1 0%氢氧化钠溶液, 使溶液高出树脂约2c m, 不时搅拌。约2h后倾出液体, 水洗一次。倾去洗出液后倒入1m o l/L盐酸溶液, 使溶液高出树脂约2c m, 不时搅拌。2h后倾去酸液, 用水反复洗涤, 直至溶液中无氯离子为止, 晾干后备用。树脂的再生: 先用1 0m L盐酸-氢氟酸混合液(3.2.1) 以1m L/m i n流速通过交换柱, 再用2 0m L7.5m o l/L硝酸以相同流速通过交换柱, 备用。3.3 标准品2 3 9P u标准溶液: 放射性强度约为1 0衰变/ (m i nm L) 数量级,0.5m o l/L硝酸体系。4 仪器和设备4.1 低本底谱仪:a) 探测器直径应不小于不锈钢镀片(4.8) 活性区直径;b) 谱仪在大于3M e V能区的积分本底应不大于1计数/h, 在2 3 9P u相应道址积分本底应不大于0.2计数/h;c) 在5M e V对电沉积标准薄源能量分辨率应优于0.5%, 用多个参考源检查非线性应小于1%,2 3 9P u特征道区测量效率应不小于2 0%;d) 谱仪连续使用稳定性良好,2 4h漂移应小于1%。4.2 马弗炉。4.3 离心机: 转速30 0 0r/m i n, 离心管体积5 0m L或1 0 0m L。4.4 离子交换柱: 见附录A。4.5 电沉积槽: 见附录A。4.6 电磁搅拌器。4.7 直流稳压电源。4.8 不锈钢镀片: 钢片型号1 C r 1 8 N i 9 T i,1 2mm1 5mm, 厚0.3mm0.5mm, 布轮抛光。用前经去污粉擦洗, 丙酮洗涤, 水冲洗干净后备用。4.9 2 3 9P u标准面源: 采用电沉积法制备, 经放射性计量传递部门标定过。标准源活性区直径应与样品源相同。5 分析步骤5.1 低本底谱仪的准备可参照G B/T1 6 1 4 1推荐的方法对谱仪进行工作状态选择、 能量刻度和效率刻度, 在测量样品前应进行仪器本底测定。5.2 样品制备和测定5.2.1 采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。5.2.2 称取5g 1 0g( 精确至0.0 0 1g) 样品灰于1 0 0m L瓷蒸发皿, 加3m L5m L1 0m o l/L硝酸溶液使其湿润, 盖上表面皿, 在电炉上缓缓加热, 逐滴加入1m L过氧化氢, 蒸发至近干。稍冷后加1m L2m L1 0m o l/L硝酸溶液和1 m L过氧化氢, 加热蒸干。如此反复处理数次, 直至灰样呈白色或灰白色。G B1 4 8 8 3.82 0 1 63 5.2.3 向灰样中加入2 5m L7m o l/L硝酸溶液, 加热使可溶部分溶解后再缓缓加热1 0m i n, 冷却后转移入离心管, 在30 0 0r/m i n下离心5m i n。用2 5m L7m o l/L硝酸溶液重复浸取一次, 离心。再用2 5m L热的7m o l/L硝酸溶液洗涤原蒸发皿和残渣, 离心分离, 合并全部上清液, 弃去不溶物。5.2.4 加0.4m L2m o l/L盐酸羟胺溶液入清液, 放置1 0m i n后加入0.4m L2m o l/L亚硝酸钠溶液。放置1 0m i n后, 将溶液加热到5 0, 加入1.5g已处理好的阴离子交换树脂(3.2.8) , 在电磁搅拌器上搅拌3 0m i n。5.2.5 将溶液和树脂一起装入离子交换柱(4.4) 内, 以1滴/s 2滴/s的流速通过。然后依次用2 0m L盐酸-硝酸混合液(3.2.2) 、2 5m L7m o l/L硝酸溶液、3m L3m o l/L硝酸溶液、1m L1m o l/L硝酸溶液淋洗柱, 流速为1滴/2s, 弃去全部淋出液。5.2.6 将1 0m L盐酸-氢氟酸混合液(3.2.1) 加热至5 0左右, 以2滴/m i n3滴/m i n的流速解吸钚,收集最初流出的7m L解吸液。5.2.7 缓缓蒸干解吸液, 防止样品飞溅, 以免降低回收率。用1m L1m o l/L硝酸溶液溶解干涸物, 将溶液转入电沉积槽。用7m L硝酸铵-硝酸混合液(3.2.3) 洗涤容器3次, 合并洗出液, 转入电沉积槽。5.2.8 在电压为2 4V、 电流为3 5 0mA条件下电沉积2h, 终止前1m i n时加入1m L6m o l/L氢氧化钠溶液。取出不锈钢片, 水冲洗, 晾干后在低本底谱仪上测量2 3 9+2 4 0P u的放射性。5.2.9 样品测量后应立即用2 3 9P u标准面源测量计数效率、 试剂空白值和仪器本底值。5.3 放射化学回收率的测定准确称取与样品测定等质量样品灰, 加入1.0 0m L2 3 9P u标准溶液(2 3 6P u或2 4 2P u标准溶液亦可) ,按5.2.25.2.8相同程序操作, 测量后按式(1) 计算放射化学回收率。R=N -NE A0(1) 式中:R 2 3 9P u的放射化学回收率;N 放射化学回收率测定时在2 3 9P u相应道区测出的净计数率, 单位为计数每分(c p m) ;N 样品源在2 3 9P u相应道区测出的净计数率, 单位为计数每分(c p m) ;E 谱仪对2 3 9P u标准面源的探测效率;A0 放射化学回收率测定时加入2 3 9P u量, 单位为衰变每分(d p m) 。5.4 试剂空白值的测定量取2 0 0m L7m o l/L硝酸溶液, 按5.2.45.2.8操作, 制成试剂空白值的测量样品, 在样品测量后进行测量。6 分析结果的表述食品样品中2 3 9+2 4 0P u放射性活度浓度按式(2) 计算:A=NM6 0E RW(2) 式中:A 食品样品中2 3 9+2 4 0P u放射性活度浓度, 单位为贝可每千克(B q/k g) ;N 样品源在2 3 9P u相应道区测出的净计数率, 单位为计数每分(c p m) ;M 样品灰鲜比, 单位为克每千克(g/k g) ;E 谱仪对2 3 9P u标准面源的探测效率;G B1 4 8 8 3.82 0 1 64 R 2 3 9P u的放射化学回收率;W 分析的样品灰质量, 单位为克(g) 。7 其他典型条件下, 该方法的检出限为7.21 0-4B q/g灰。第二法 萃取色层法8 原理食品灰用硝基盐酸浸取, 在8m o l/L硝酸介质中, 钚以P u(NO3)62-形式(P u4+) 定量吸附于三正辛胺-聚三氟氯乙烯色层柱。经洗涤除去杂质后, 用0.4m o l/L草酸- 2m o l/L硝酸混合液洗脱钚, 电沉积法制源, 在低本底谱仪上测量2 3 9P u和2 4 0P u总浓度( 以下称2 3 9+2 4 0P u) 。9 试剂和材料除非另有说明, 本方法所用试剂均为分析纯, 水为G B/T6 6 8 2规定的一级水。9.1 试剂9.1.1 三正辛胺萃取剂: 工业纯。使用前需经减压蒸馏纯化, 按等体积与二甲苯混合。9.1.2 聚三氟氯乙烯(K e l - F) :1 5 0m1 8 0m。9.1.3 硝酸(HNO3) 。9.1.4 氨水(NH4H2O) 。9.1.5 草酸(H2C2O4) 。9.1.6 盐酸(HC l) 。9.1.7 丙酮(CH3C O CH3) 。9.1.8 乙醇(C2H6O) 。9.2 试剂配制9.2.1 8m o l/L硝酸溶液: 量取6 5%硝酸5 5 2m L, 稀释至1L。9.2.2 草酸-硝酸混合液(A) : 草酸和硝酸浓度分别为0.4m o l/L和2m o l/L。9.2.3 草酸-硝酸混合液(B) : 草酸和硝酸浓度分别为0.0 5m o l/L和0.3m o l/L。9.2.4 2m o l/L亚硝酸钠溶液: 称取1 3 8g亚硝酸钠, 溶于适量水中, 加水稀释至1L。9.2.5 1 0m o l/L盐酸溶液: 量取8 3 3m L盐酸, 稀释至1L。9.2.6 硝基盐酸:1体积硝酸与3体积盐酸混合, 又称王水。9.3 标准品2 3 9P u标准溶液: 同3.3。1 0 仪器和设备1 0.1 低本底谱仪: 同4.1。G B1 4 8 8 3.82 0 1 65 1 0.2 马弗炉。1 0.3 离心机: 同4.3。1 0.4 萃取色层柱: 见附录A。装柱方法: 称取1.2g聚三氟氯乙烯于干燥的小烧杯中, 搅拌下逐滴加入1.2m L5 0%三正辛胺-二甲苯溶液, 充分混匀后, 于红外灯下加热使溶剂挥发。冷却, 用水调成浆状后,湿法装入色层柱中。用8m o l/L硝酸溶液平衡备用。1 0.5 电沉积槽: 同4.5。1 0.6 不锈钢镀片: 同4.8。1 0.7 2 3 9P u标准面源: 同4.9。1 1 分析步骤1 1.1 低本底谱仪的准备同5.1。1 1.2 样品制备和测定1 1.2.1 采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。1 1.2.2 称取1g 2g( 精确到0.0 0 1g) 样品灰于3 5m L瓷蒸发皿中, 用少量硝基盐酸浸湿, 缓缓加热蒸至无酸雾为止, 然后在马弗炉4 5 0灼烧0.5h。灼烧温度不得超过5 0 0, 以免钚生成难溶的氧化物。1 1.2.3 冷却后用数毫升8m o l/L硝酸溶液加热浸取, 过滤, 残渣用相同硝酸溶液洗涤2次,1m L/次2m L/次。合并滤液于2 5m L离心管中。1 1.2.4 浸取液中加入几滴2m o l/L亚硝酸钠溶液, 在水浴中加热以调节和稳定钚为正四价。赶尽二氧化氮后冷却。1 1.2.5 浸取液以0.3m L/m i n0.5m L/m i n的流速通过色层柱(1 0.4) 。然后以相同流速依次用1 0m L8m o l/L硝酸溶液和1 5m L1 0m o l/L盐酸溶液洗涤色层柱, 弃去流出液。1 1.2.6 用1 0m L草酸-硝酸混合液(A) (9.2.2) 洗脱钚, 流速同上。洗脱液收集于3 5m L瓷蒸发皿中。1 1.2.7 微火蒸干洗脱液, 直至草酸全部分解挥发后供电沉积用。1 1.2.8 用8m L草酸-硝酸混合液(B) (9.2.3) 分数次将干涸物浸洗, 转移入装有已处理过的不锈钢片的电沉积槽(1 0.5) , 加入2滴氨水, 充分搅匀。1 1.2.9 以铂丝作阳极、 不锈钢片为阴极, 接通电源。在电压为2 4V、 电流为4 0 0mA条件下电沉积2h。1 1.2.1 0 电镀结束前, 加入1m L浓氨水, 继续电沉积1m i n。断开电源, 弃去电解液, 用水洗涤电解槽。取下不锈钢片, 依次用丙酮、 乙醇、 水洗涤后, 红外灯下烘干, 电炉灼烧3m i n 5m i n, 冷却后在低本底谱仪上进行测量。1 1.2.1 1 样品测量后应立即用2 3 9P u标准面源测量计数效率、 试剂空白值和仪器本底值。1 1.3 放射化学回收率的测定准确称取与样品测定等质量样品灰, 加入1.0 0m L2 3 9P u标准溶液(2 3 6P u或2 4 2P u标准溶液亦可) ,按1 1.2.21 1.2.1 0相同程序操作, 测量后按式(1) 计算放射化学回收率。1 1.4 试剂空白值的测定量取2 0 0m L7m o l/L硝酸溶液, 按1 1.2.41 1.2.1 0操作, 制成试剂空白值的测量样品, 在样品测G B1 4 8 8 3.82 0 1 66 量后进行测量。1 2 分析结果的表述食品样品中2 3 9+2 4 0P u放射性活度浓度计算同第6章。1 3 其他典型条件下, 该方法的检出限为7.21 0-4B q/g灰。第三法 放射性测量法1 4 原理同第一法或第二法, 只是在电沉积法制源后, 在低本底测量仪上测量钚的放射性强度, 所以会有2 3 8P u的干扰。1 5 试剂和材料可选择第一法离子交换法第3章或第二法萃取色层法第9章。1 6 仪器和设备1 6.1 低本底放射性测量仪:a) 探测器直径应不小于不锈钢镀片活性区直径;b) 对2 3 9P u标准面源的测量效率应不小于2 0%;c) 连续使用测量效率稳定性良好, 波动不大于1%;d) 仪器本底应不大于1.0个计数/h。1 6.2 除用低本底测量仪代替低本底谱仪外, 其余仪器和设备可选择第一法离子交换法第4章或第二法萃取色层法第1 0章。1 7 分析步骤除电沉积后用低本底放射性测量仪代替低本底谱仪进行测量外, 其余同第一法离子交换法(5.25.4) 或第二法萃取色层法(1 1.21 1.4) 。其中式(1) 中的E为低本底放射性测量仪对2 3 9P u标准面源的探测效率。1 8 分析结果的表述食品样品中2 3 9+2 4 0P u放射性活度浓度计算同第6章, 此时式(2) 中的E为低本底放射性测量仪对2 3 9P u标准面源的探测效率。G B1 4 8 8 3.82 0 1 67 1 9 其他典型条件下, 该方法的检出限为3.61 0-3B q/g灰。G B1 4 8 8 3.82 0 1 68 附 录 A萃取色层柱、 离子交换柱和电沉积槽A.1 萃取色层柱和离子交换柱用玻璃烧制, 见图A.1。萃取色层柱和离子交换柱较细部分内径分别为8mm和6mm。单位为毫米说明:1 玻璃柱;2 三正辛胺-聚三氟乙烯颗粒或离子交换树脂;3 活塞。图A.1 萃取色层柱和离子交换柱A.2 电沉积槽用有机玻璃制成, 见图A.2。G B1 4 8 8 3.82 0 1 69 单位为毫米说明:1 不锈钢底座;2 阴极不锈钢片;3 有机玻璃槽;4 T型铂棒(2) ;5 顶盖;6 排气孔。图A.2 电沉积槽