"Методические указания. Стронций-90. Определение в пищевых продуктах" // Технорма.RU

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

В.И.ЧИБУРАЕВ

4 января 1991 г. N 5778-91

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

СТРОНЦИЙ-90. ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

Настоящие Методические указания разработаны ордена Ленина Институтом биофизики Минздрава СССР.

Настоящие Методические указания предназначены для специалистов радиологических подразделений санэпидстанций и служб, осуществляющих контроль за содержанием радионуклидов в объектах окружающей среды.

Данный метод позволяет определить содержание стронция-90 в пищевых продуктах по дочернему иттрию-90 тремя способами: прямое выделение равновесного иттрия-90 в виде оксалата иттрия, прямое выделение иттрия в виде фосфата иттрия и выделение иттрия-90 после радиохимической очистки стронция-90.

1.1. Нормы точности определения

В связи с тем, что нормы точности определения содержания радионуклидов в пищевых продуктах не установлены, в данной методике принимается, что основная относительная погрешность не должна превышать +/- 30% при доверительной вероятности р = 0,95. При этом учитывается, что нормы точности радиометрических измерений, устанавливаемых ГОСТ 8.033-84, даны в пределах от 10 до 50%.

Нижний предел обнаружения стронция-90 в пробе рассчитывают по формуле:

min

A = ----.

min K

Верхний предел обнаружения зависит от применяемого счетного

устройства и рассчитывается по формуле:

max

A = ----,

max K

где:

N - минимально определяемая скорость счета;

min

N - максимально возможная скорость счета;

max

K - чувствительность радиометра.

Определение чувствительности установки к иттрию-90

производится относительным методом путем измерения образцовых

90 90

препаратов иттрия-90, полученных из OPP Sr <=> Y в

соответствии с ГОСТ 8.505-84 (приложение 2).

Один исполнитель одновременно может анализировать 6 проб.

1.2. Подготовка проб для проведения радиохимического

определения

Озоление проб проводится тремя способами в зависимости от вида продуктов и их загрязненности.

1.2.1. Подготовка проб растительных пищевых продуктов

Навеску пробы 0,5 - 2,0 кг сырого веса, вымытую, очищенную, нарезанную, помещают в сушильный шкаф и высушивают при 100 - 120 °C. Сухую пробу переносят в фарфоровые чашки и нагревают на электроплитке или под инфракрасной лампой до полного обугливания. Пересыпают в фарфоровые тигли или чашки меньшего размера и помещают в муфельную печь для озоления при 600 - 700 °C.

1.2.2. Подготовка пищевых продуктов животного

происхождения методом термического разложения

Мясо и мышцы рыбы отделяют от костей, нарезают мелкими кусками. Творог, сыр помещают в фарфоровые чашки. Навеску пробы 0,3 - 3 кг сырого веса высушивают под инфракрасной лампой, обугливают на электроплитке, затем переносят в фарфоровые тигли небольшими порциями и озоляют при 600 - 700 °C.

1.2.3. Подготовка проб пищевых продуктов животного

происхождения методом кислотного озоления

Методика предназначена для переведения в раствор проб мяса,

молочных продуктов (сгущенного и концентрированного молока, масла,

-9

творога, сыра) и т.д. с уровнем суммарной бета-активности 1 x 10

Ки/кг и выше. Рекомендуемый объем пробы не более 1,5 кг.

Метод основан на полной минерализации органических проб концентрированной азотной кислотой и перекисью водорода при нагревании.

Реактивы, посуда:

азотная кислота, концентрированная, ГОСТ 4461-77, ч.д.а.;

перекись водорода, 30%, ГОСТ 10929-76, х.ч.;

иттрий хлористый, 6-водный, ТУ 6-09-4474-77, х.ч.;

стронций хлористый, 6-водный, ГОСТ 4140-74, ч.д.а.;

цезий азотнокислый, ТУ 6-09-437-75, х.ч. (хлористый Cs, ТУ 6-09-4066-79, х.ч.);

стаканы термостойкие вместимостью 2 л, ГОСТ 25336-82.

Ход озоления.

В стакан емкостью 2 л помещают 500 куб. см концентрированной азотной кислоты, нагревают до кипения и порциями (10 - 20 г) постепенно при перемешивании вносят растворяемую пробу. Обычно эта операция занимает от 1 до 2 часов, в зависимости от объема и характера пробы. Особое внимание нужно обратить на возможность обильного образования пены при сжигании жирных сортов мяса, масла, сгущенного молока с сахаром и соблюдать при растворении особую осторожность. После того как вся масса продукта внесена в стакан, вносят растворы носителей иттрия, стронция, цезия и, продолжая кипячение, порциями (5 - 10 куб. см) добавляют перекись водорода до полного разложения пробы (прекращение выделения бурых паров и осветление раствора). По мере уменьшения объема кислоты, если проба еще полностью не разложилась, добавляют еще 200 - 500 куб. см конц. азотной кислоты.

Обычно для разложения 1 кг пробы достаточно 500 - 1000 куб. см азотной кислоты и 200 - 400 куб. см перекиси водорода. После полного разложения пробу охлаждают, застывший жир удаляют, промывают его в отдельной чашке или стакане 6 н азотной кислотой, промывной раствор присоединяют к основному. Раствор кипятят еще 10 - 20 мин. до полного разложения перекиси водорода (прекращение выделения мелких пузырьков), доливают равным объемом дистиллированной воды. Из теплого раствора осаждают оксалаты щелочноземельных металлов, для чего вносят 10 - 20 куб. см 8% щавелевой кислоты или насыщенный раствор щавелевокислого аммония и приливают 25% раствора аммиака до pH 1,5. В осадке оксалатов определяют содержание стронция-90. В фильтрате при необходимости можно определить содержание цезия-137 и цезия-134.

1.3. Методы определения стронция-90

В зависимости от степени загрязненности пищевых продуктов и их вида стронций-90 определяют тремя методами, каждый из которых подробно описан ниже. В описании каждого метода приводятся необходимые для анализа реактивы. Средства измерения, вспомогательные устройства и посуда для всех трех методов приведены в пункте 1.3.1.

1.3.1. Средства измерений,

вспомогательные устройства, посуда:

низкофоновая установка для радиометрии бета-излучения <*>;

--------------------------------

<*> Можно использовать приборы типа РКБ 4-1 еМ, УМФ, РУБ-01П.

пламенный фотометр или атомно-абсорбционный фотометр с пламенной ионизацией;

весы лабораторные, ГОСТ 24104-88;

весы лабораторные технические (ВЛКТ-500);

шкаф сушильный термостатируемый, ГОСТ 3765-78;

печь муфельная с терморегулятором до 1000 °C;

плитка электрическая, ГОСТ 14919-83;

лампа зеркальная ЗМ-8, 220 x 500, для сушки проб;

центрифуга, ТУ 5-375-4260-76;

эксикатор, ГОСТ 25336-82;

центрифужные пробирки на 10 куб. см;

пипетки - 2, 1, 5 и 10 куб. см, ГОСТ 20292-74;

колбы мерные - 50, 100, 500, 1000, 2000 куб. см, ГОСТ 1770-74;

стаканы термостойкие вместимостью 50, 100, 150, 200, 500 куб. см, ГОСТ 25336-82;

колбы конические вместимостью 500 куб. см, ГОСТ 1770-74;

воронки диаметром 5, 10 и 15 см, ГОСТ 25336-82;

чашки выпарительные фарфоровые вместимостью 150 - 200 мл, ГОСТ 9147-80;

фильтры бумажные беззольные "белая лента" диаметром 9, 12,5 и 15 см;

бумага фильтровальная лабораторная, ГОСТ 12026-76;

стеклянные палочки длиной 30 см (толстые) и 15 см (тонкие);

стеклянные капельницы объемом 25 и 50 куб. см, ГОСТ 25336-82.

1.3.2. Прямое выделение иттрия-90 в виде оксалата

Метод предназначен для определения стронция-90 в продуктах как животного, так и растительного происхождения, загрязненных цезием-137, цезием-134, присутствие радиоизотопов Ce, Zr, Ru допускается в соизмеримых по активности количествах со стронцием-90.

Радиоактивный стронций-90 определяют по дочернему иттрию-90, который осаждают вместе с носителем в виде оксалатов. Очистку иттрия от редкоземельных элементов производят отделением их в виде йодата.

Реактивы:

стронций азотнокислый, ГОСТ 5429-74, ч.д.а., водный раствор, 50 мг/куб. см по стронцию;

иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;

церий азотнокислый, ТУ 6-09-4081-75, ч.д.а., водный раствор, 20 мг/куб. см по церию;

кислота азотная, уд. вес 1,36, ГОСТ 4461-77, ч.д.а.;

кислота щавелевая, 8-процентный раствор, ГОСТ 22180-76, х.ч.;

аммиак водный 25-процентный, ГОСТ 3760-79, ч.д.а.;

аммиак водный, раствор без CO ;

перекись водорода 30%, ГОСТ 10929-76, х.ч.;

калий бромноватокислый кристаллический и насыщенный водный раствор, ГОСТ 4457-74, ч.д.а.;

спирт этиловый, ректификат, ГОСТ 18300-87;

калий йодноватокислый, ГОСТ 4202-75, ч.д.а., 10-процентный и 0,5-процентный растворы в 6 н азотной кислоте.

Ход анализа.

К навеске золы массой от 0,5 - 3,0 кг сырого веса, помещенной

в термостойкий стакан емкостью 250 куб. см, приливают по 1 куб. см

растворов носителей стронция, иттрия, цезия. Золу растворяют в 25

куб. см концентрированной HNO , прибавляют 100 куб. см

дистиллированной воды, нагревают до кипения на плитке, охлаждают и

полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр (синяя лента).

Нерастворившиеся частицы отбрасывают. Если остается большой

нерастворившийся остаток, то его высушивают и озоляют повторно при

400 - 500 °C, растворяют в разбавленной 1:2 HNO , фильтраты

объединяют.

К фильтрату прибавляют 10 куб. см 8-процентной щавелевой

кислоты, нагревают, приливают 25-процентный раствор аммиака до

pH = 1,5. Раствор с осадком выдерживают в течение 5 - 10 минут на

кипящей водяной бане, затем охлаждают и осадок фильтруют через

фильтр (синяя лента). Фильтрат оставляют для определения в нем при

необходимости цезия-137, 134, а осадок, содержащий весь иттрий и

часть щелочноземельных элементов, промывают 2 раза 1% раствором

H C O , подсушивают под лампой и сжигают в муфеле при 600 - 700

2 2 4

°C.

Полученные при прокаливании карбонаты растворяют при

нагревании в минимальном количестве 6 н HNO и добавляют 50 куб.

см H O.

Быстро доводят pH раствора до 11 безугольным аммиаком,

нагревают на водяной бане в течение 10 минут и центрифугируют

выпавший осадок Y(OH) (избыток аммиака ведет к частичному

растворению Y(OH) . Жидкую фазу отбрасывают. Отмечают время

осаждения гидроокиси. (Между первым осаждением оксалатов и

осаждением Y(OH) должно пройти не более 2 - 4 часов.)

144

Для отделения Ce гидроокись иттрия растворяют в 10 куб. см

концентрированной HNO , добавляют 1 куб. см раствора носителя

церия и разбавляют водой до 20 - 25 куб. см. Прибавляют 50 - 100

мг кристаллического бромата калия при перемешивании до полного

растворения. Йодат церия осаждают медленным приливанием 5 - 10

куб. см 10-процентного раствора KIO в азотной кислоте (1:2) при

непрерывном перемешивании и охлаждении в ледяной воде. Выпавший

осадок йодата церия оставляют на 15 - 20 минут, затем отделяют

центрифугированием, промывают 0,5-процентным раствором KIO и

отбрасывают.

Раствор и промывные воды кипятят с добавлением перекиси

водорода. В растворе проводят трехкратное переосаждение гидроокиси

иттрия. После каждого осаждения гидроокись растворяют в 2 - 5 куб.

см концентрированной HNO с добавлением 50 куб. см воды.

Последний осадок Y(OH) растворяют в 2 - 5 куб. см

концентрированной HNO , разбавляют 50 куб. см воды и нагревают на

плитке или на водяной бане. К горячему раствору прибавляют 10

куб. см 8-процентной щавелевой кислоты и доводят pH до 1,5

концентрированным NH OH. Смесь нагревают 5 минут на водяной бане и

центрифугируют. Раствор отбрасывают. Осадок оксалатов в

центрифужной пробирке три раза промывают порциями этилового спирта

по 5 куб. см, затем просушивают в сушильном шкафу при 110 °C (30

минут). Вместо сушки оксалат может быть прокален при 700 - 800 °C

в течение 1 часа. В этом случае весовой формой будет Y O .

2 3

Оксалат (или окись) иттрия наносят на стандартную подложку, взвешивают для расчета химического выхода носителя и измеряют бета-активность иттрия-90.

Выделенный препарат иттрия-90 проверяют на радиохимическую чистоту методом определения периода полураспада.

Радиохимическую чистоту выделенного препарата иттрия-90 и его химический выход определяют в соответствии с "Методическими рекомендациями по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды" (Москва, 1980), утвержденными главным государственным санитарным врачом СССР П.Н. Бургасовым 03.12.79.

Величину химического выхода определяют как отношение количества носителя, измеренного после проведения анализа, к количеству его, добавленному в пробу.

Относительная погрешность определения химического выхода носителя составит не более 2%.

Проверка выделенного препарата иттрия-90 на радиохимическую чистоту проводится сравнением ряда измерений скорости счета с интервалом времени 3 суток.

1.3.3. Прямое выделение равновесного иттрия-90

в виде фосфата иттрия

Метод предназначен для определения Sr в продуктах

животноводства (молоко, мясомолочные продукты, кости).

Метод основан на выделении равновесного иттрия-90 из растворов золы молока, молочных продуктов, костей в виде фосфата иттрия. Метод применим только в тех случаях, когда в пробах к моменту анализа существует радиоактивное равновесие между стронцием-90 и иттрием-90.

Реактивы:

те же, что в п. 1.3.2, а также:

калий фосфорнокислый однозамещенный, ГОСТ 4198-75, ч.д.а., 10-процентный раствор;

калий фосфорнокислый двузамещенный, ГОСТ 2493-75, ч.д.а., 10-процентный раствор.

Ход анализа.

Золу молока растворяют в 50 - 100 куб. см 6 н раствора соляной

кислоты. Прибавляют раствор носителя иттрия (100 мг по Y O ).

2 3

Разбавляют водой в 2 раза и нагревают до 70 - 80 °C. Осаждают

фосфат иттрия, приливая при энергичном перемешивании небольшие

порции безугольного аммиака до pH = 3 (для костей - pH 1,5 - 2,0).

Выделенный осадок фосфата иттрия, содержащий небольшую часть

кальция, отфильтровывают, промывают тремя небольшими порциями

горячей воды (t = 70 - 80 °C). Записывают время отделения

иттрия-90 (час, день, месяц) от стронция-90.

Фосфат иттрия растворяют при нагревании в 30 - 40 мл 2 н HCl,

добавляют 10 куб. см 10% одно- или двузамещенного фосфата калия

или 1,0 куб. см H PO , разбавляют до 150 куб. см H O и осаждают

3 4 2

фосфат безугольным аммиаком при pH = 3,0.

Осадок фосфата иттрия растворяют в горячей (t = 60 - 70 °C) 2 н соляной кислоте (50 - 100 куб. см), приливают 10 - 20 куб. см насыщенного раствора щавелевой кислоты и осаждают оксалат иттрия, приливая аммиак до pH = 1,5 - 2. Осадок отфильтровывают через бумажный фильтр (синяя лента) и три раза промывают 5 куб. см порциями холодного 2-процентного раствора щавелевокислого аммония, после чего осадок высушивают и прокаливают в муфельной печи при 600 °C в течение часа.

Прокаленный осадок растворяют в необходимом (30 - 50 куб. см)

объеме 2 н соляной кислоты, кипятят до удаления CO , разбавляют до

100 куб. см горячей (t = 70 - 80 °C) дистиллированной водой и

безугольным аммиаком осаждают гидроокись иттрия. Осадок

отфильтровывают.

Отфильтрованный и промытый горячей дистиллированной (с добавкой безугольного аммиака) водой осадок гидроокиси иттрия вновь растворяют в 30 - 50 куб. см 2 н соляной кислоты, нагревают до кипения, приливают 5 - 10 куб. см насыщенного раствора щавелевой кислоты и аммиаком доводят pH до 1,5 для осаждения оксалата иттрия.

После охлаждения осадок отфильтровывают, промывают 2-процентным раствором щавелевокислого аммония, высушивают и пересыпают на взвешенную подложку. Смачивают осадок 3 - 5 каплями спирта для равномерного распределения и закрепления осадка на подложке. Высушивают подложку с осадком. Вычисляют химический выход иттрия. Измеряют радиоактивность и рассчитывают концентрацию стронция-90 в пробе.

Выделенный препарат иттрия-90 проверяют на радиохимическую чистоту.

Определение химического выхода и проверка на радиохимическую чистоту приводятся в п. 1.3.2.

1.3.4. Выделение иттрия-90

после радиохимической очистки стронция-90

Метод основан на выделении стронция-90 из солянокислого раствора золы пищевых продуктов, радиохимической очистки его от мешающих примесей и последующем определении его по дочернему иттрию-90. Выход носителя определяют пламенно-эмиссионным методом.

Метод применим в случае свежих выпадений стронция-90.

Реактивы:

кислота соляная, ГОСТ 3118-77, х.ч.;

кислота соляная, 6 н раствор;

кислота уксусная, ГОСТ 61-75, х.ч.;

кислота щавелевая, ГОСТ 22180-76, х.ч.;

аммиак водный, ГОСТ 3760-79, ч.д.а.;

аммоний углекислый, ГОСТ 3762-78, х.ч., раствор углекислого аммония насыщенный;

барий хлористый, ГОСТ 4108-72, х.ч., водный раствор, 30 мг/куб. см по барию;

железо хлорное, 6-водное, ГОСТ 4147-74, водный раствор, 10 мг/куб. см по железу;

иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;

индикаторная бумага универсальная;

натрий хромовокислый, ТУ 6-09-91-76, ч.д.а., 3 н водный раствор;

спирт этиловый, ректификат, ГОСТ 18300-87;

стронций хлористый, 6-водный, ГОСТ 4140-74, ч.д.а., водный раствор, 50 мг/куб. см по стронцию;

стронций азотнокислый, ГОСТ 5429-74, ч.д.а., водный раствор 50 мг/куб. см по стронцию;

аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, ч.д.а., 3 н водный раствор;

безугольный аммиак;

кальций азотнокислый, 4-водный, ГОСТ 4142-74, ч.д.а.;

натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-79.

Ход анализа.

Навеску золы массой от 0,5 до 2,0 кг сырого веса продукта помещают в термостойкий стакан емкостью 250 - 500 куб. см, вносят носитель стронция (50 мг в расчете на металл), иттрия, цезия и церия (по 20 - 25 мг по металлу). Растворяют золу в 6 н HCl при кипячении. Нерастворившийся остаток фильтруют через фильтр (белая лента); промывают дистиллированной водой, подкисленной 2 - 3 каплями 6 н HCl, и отбрасывают.

К полученному раствору прибавляют концентрированный аммиак до pH = 8, при этом осаждаются гидроокиси железа, алюминия, иттрия, марганца и соосаждаются свинец, уран и другие радионуклиды, pH среды контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Дают осадку скоагулироваться в течение 5 - 10 мин.

Гидроокиси из горячего раствора фильтруют через бумажный

фильтр (белая лента). Осадок на фильтре и коническую колбу

промывают по 2 - 3 раза горячей дистиллированной водой без CO с

добавлением 2 - 3 капель аммиака.

К полученному фильтрату осторожно прибавляют 15 - 20 г соли углекислого аммония (при отсутствии углекислого аммония применяют для осаждения карбонатов углекислый натрий безводный) и нагревают до тех пор, пока раствор над осадком карбонатов не станет прозрачным, затем прибавляют 3 - 5 куб. см насыщенного раствора углекислого аммония для проверки полноты осаждения. Если не наблюдается помутнения раствора, то осаждение карбонатов проведено полностью.

Осветленную часть раствора декантируют, а оставшийся раствор с осадком карбонатов фильтруют через бумажный фильтр (белая лента). Колбу и фильтр промывают 2 - 3 раза дистиллированной водой.

Осадок карбонатов на фильтре растворяют минимальным объемом 6 н HCl. Оставшийся осадок на стенках колбы также растворяют 6 н HCl и объединяют с основным раствором. Колбу и фильтр промывают по 2 - 3 раза горячей подкисленной водой. Общий объем раствора должен быть 50 - 60 куб. см.

При анализе проб, загрязненных "свежими" продуктами деления (до 4-х месяцев), необходима радиохимическая очистка стронция от бария.

Для этого в раствор, полученный после растворения карбонатов, вносят 1 куб. см хлористого бария (30 мг в расчете на Ba), раствор нейтрализуют аммиаком до pH 4,0 - 5,0 и добавляют 50 куб. см буферной смеси (10 куб. см 6 н уксусной кислоты + 40 куб. см 3 н уксусного аммония). К раствору добавляют 2 куб. см 3 н раствора хромовокислого натрия и нагревают в течение 20 - 30 минут до коагуляции осадка (потирая стеклянной палочкой по стенкам стакана). К раствору с осадком хромата бария снова прибавляют 1 куб. см хлористого бария, нагревают в течение 20 - 30 минут. Пробу охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают, промывают 3 раза дистиллированной водой по 10 куб. см и отбрасывают. Раствор подкисляют и продолжают анализ.

В этот раствор вносят 1 куб. см FeCl (10 мг в пересчете на

Fe) и кипятят 10 - 15 мин. для удаления CO , добавляют небольшими

порциями аммиак без CO до образования гидроокисей железа и

иттрия, контролируя реакцию раствора с помощью индикаторной бумаги

(pH = 8).

Осадок гидроокисей фильтруют через бумажный фильтр (белая

лента), промывают 2 - 3 раза дистиллированной горячей водой без

CO , содержащей несколько капель аммиака. Время отделения

гидроокисей фиксируют. Осадок отбрасывают и выделяют карбонаты.

Фильтрат подкисляют 2 куб. см 6 н HCl, вносят носитель иттрия

(15 мг в расчете на металл) и оставляют для накопления иттрия-90.

Через 14 суток раствор кипятят 15 - 20 мин. для удаления CO и

осаждают гидроокись иттрия безугольным аммиаком при pH = 8 по

индикаторной бумаге.

При необходимости быстрого получения результатов выделение иттрия-90 можно проводить через 3 - 5 суток, не дожидаясь наступления равновесия стронция-90 и иттрия-90. При расчете содержания стронция-90 следует вносить поправку - коэффициент, учитывающий накопление иттрия-90 (см. таблицу).

Таблица 1.1

ЗНАЧЕНИЯ ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

НА РАСПАД И НАКОПЛЕНИЕ Y

┌───────────────────┬─────────────────────┬──────────────────────┐

│ Время (час) │ Поправка на распад │Поправка на накопление│

│ │ -лямбда t │ -лямбда t │

│ │ (l ) │ (1 - l ) │

├───────────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤

│3 │0,97 │0,03 │

│6 │0,93 │0,07 │

│9 │0,91 │0,09 │

│12 │0,88 │0,12 │

│24 │0,77 │0,23 │

│36 │0,68 │0,32 │

│48 │0,59 │0,41 │

│64 │0,5 │0,5 │

│72 (3 сут.) │0,47 │0,53 │

│96 (4 сут.) │0,35 │0,65 │

│120 (5 сут.) │0,27 │0,73 │

│144 (6 сут.) │0,20 │0,80 │

│168 (7 сут.) │0,17 │0,84 │

│192 (8 сут.) │0,12 │0,88 │

│216 (9 сут.) │0,09 │0,91 │

│240 (10 сут.) │0,07 │0,93 │

│264 (11 сут.) │0,06 │0,94 │

│288 (12 сут.) │0,04 │0,96 │

│312 (13 сут.) │0,03 │0,97 │

│360 (15 сут.) │0,02 │0,98 │

└───────────────────┴─────────────────────┴──────────────────────┘

Горячий раствор с осадком фильтруют через бумажный фильтр (белая лента), осадок промывают 2 - 3 раза горячей водой с добавлением нескольких капель аммиака. Время отделения иттрия от стронция записывают. Фильтрат оставляют для определения химического выхода стронция. Химический выход определяют пламенно-эмиссионным методом. Погрешность определения выхода носителя составляет 4%.

Осадок на фильтре растворяют в минимальном объеме 6 н HCl. Фильтр промывают подкисленной дистиллированной водой и вносят раствор хлорида или нитрата стронция - 5 - 10 мг в расчете на металл.

Повторяют осаждение гидроокиси иттрия аммиаком (без CO ).

Раствор с осадком центрифугируют, раствор отбрасывают, осадок

промывают 2 раза дистиллированной водой без CO с добавлением 2 -

3 капель аммиака. Центрифугируют, раствор отбрасывают.

Вместо центрифугирования допустимо фильтрование гидроокисей через бумажный фильтр (белая лента) и оксалатов через бумажный фильтр (синяя лента). В обоих случаях осадок промывается на фильтре.

Осадок в пробирке растворяют минимальным объемом 1 моль/л HCl, добавляя кислоту по каплям до полного растворения осадка.

К полученному раствору (1 - 1,5 куб. см) добавляют насыщенный раствор щавелевой кислоты до объема 8 - 10 куб. см и ставят на водяную баню для коагуляции осадка оксалата иттрия (10 минут).

Содержимое пробирки центрифугируют, раствор сливают, а осадок промывают дважды горячей дистиллированной водой и 1 раз этиловым спиртом (4 - 5 куб. см), каждый раз жидкую и твердые фазы разделяя центрифугированием. Жидкую фазу отбрасывают.

Осадок оксалата иттрия переносят этиловым спиртом на предварительно взвешенную алюминиевую подложку (d = 2 см), сушат под зеркальной лампой до постоянного веса (t = 50 °C).

Осадок с подложкой взвешивают для определения химического выхода иттрия аналогично п. 1.3.2.

Подложку с осадком заклеивают папиросной бумагой или калькой и измеряют бета-активность на низкофоновой бета-радиометрической установке.

Определение радиохимической чистоты полученного препарата приводится в п. 1.3.2.

1.4. Приготовление растворов

Стронций азотнокислый, водный раствор, 50 мг/куб. см по стронцию. 17,26 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Иттрий азотнокислый, водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию. 107,7 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Церий азотнокислый, 6-водный, водный раствор, 20 мг/куб. см по церию. 61,98 соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Кислота щавелевая, 8% раствор, 80 г кислоты растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Азотная кислота, водный раствор, 6 н. Разводят концентрированную азотную кислоту дистиллированной водой до плотности 1,190.

Калий йодноватокислый, 10% раствор в 6 н азотной кислоте. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см 6 н азотной кислоты.

Калий йодноватокислый, 5% раствор в 6 н азотной кислоте. 50 г соли растворяют в 1000 куб. см 6 н азотной кислоты.

Калий фосфорнокислый однозамещенный, 10% раствор. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Калий фосфорнокислый двузамещенный, 10% раствор. 100 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Соляная кислота, 6 н, концентрированную кислоту разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,096.

Аммоний углекислый, одноводный, насыщенный раствор. 755 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Натрий хромовокислый, 10-водный, 3 н водный раствор. 342,15 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Аммоний уксуснокислый, 3 н водный раствор. 231 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Цезий азотнокислый, водный раствор, 20 мг/куб. см по цезию. 29,34 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Железо хлорное, 6-водное, водный раствор, 10 мг/куб. см по железу. 48,0 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Кислота щавелевая, 1% раствор. 10 г кислоты растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Соляная кислота, 1 н, разбавляют 85 куб. см концентрированной соляной кислоты ч.д.а. дистиллированной водой до 1000 куб. см.

Щавелевая кислота, насыщенный раствор. Растворяют 100 г кислоты в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Стронций хлористый, 6-водный, водный раствор, 50 мг/куб. см по стронцию. 21,74 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Барий хлористый, 2-водный, водный раствор, 30 мг/куб. см по барию. 53,40 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Аммоний щавелевокислый, 2% раствор. 20 г соли растворяют в 1000 куб. см дистиллированной воды.

Уксусная кислота, 6 н раствор. 350 куб. см ледяной уксусной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 1000 куб. см.

Аммиак безугольный. 50 г Ca(NO ) растворяют в 300 куб. см

3 2

дистиллированной воды с добавлением 20% NaOH до полного выпадения

осадка Ca(OH) . Осадок оставляют на 24 часа. Затем отфильтровывают

осадок, промывают 3 - 4 раза аммиачной водой 1:10. Осадок

переносят в стакан, разбавляют водой до 600 куб. см. Взбалтывают

3 - 4 раза в течение дня и оставляют отстаиваться. 200 куб. см

осветленного раствора приливают к 800 куб. см концентрированного

аммиака и оставляют на 4 суток. Через 4 суток безугольный аммиак

готов к употреблению.

1.5. Подготовка и проведение измерений

1.5.1. Подготовка установки к работе и вывод прибора на рабочий режим осуществляются в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора и методическими указаниями по радиометрическим измерениям радиоактивных препаратов.

1.5.2. После подготовки установки к работе проводят по два

измерения скорости счета собственного фона установки и скорости

счета от контрольного источника. Оценку годности полученных

результатов измерений (N ) проводят при сравнении их с допустимым

интервалом, в котором могут быть заключены ожидаемые значения:

_ _

N - 2,26 S < N < N - 2,26 S , (1.1)

N i N

где:

N - установленное ранее значение средней скорости счета

собственного фона установки или контрольного источника при десяти

измерениях;

2,26 - коэффициент из табл. Стьюдента для 10 измерений (ГОСТ

8.207-74);

S - среднее квадратичное отклонение результата измерения фона

____________

/n 2

/SUM (N - N)

/ i i

или контрольного источника, равное \/---------------.

n - 1

Если значения N выходят за пределы, определяемые формулой

(1.1), то проводят дополнительные 10 измерений, выясняют причины

отклонения от установленных средних значений и устраняют их. Если

значение N находится в допустимом интервале, то используют

найденные по п. 1.5.1 значения среднего фона и контрольного

источника.

1.5.3. После проверки фона и скорости счета от контрольного источника исследуемый образец помещают в измерительную камеру установки и оценивают за 1 - 2 мин. скорость счета (N) один раз.

1.5.4. Время измерения исследуемого образца пробы для вероятности Р = 0,95 определяют по формуле:

2 4 _

u x 10 (N + 2 N )

t = -------------------, с (1.2)

2 2

N x дельта

где:

u - коэффициент, равный 1,98 для Р = 0,95;

N - предварительно измеренное значение скорости счета от пробы, имп./с;

дельта - относительная статистическая погрешность измерения пробы, <= 30%.

1.5.5. Скорость счета от исследуемой пробы измеряют не менее двух раз. Рассчитывают среднюю скорость счета по формуле:

n _

SUM (N - N )

i n.ф ф

N = ----------------, (1.3)

n n

где:

N - скорость счета образца с фоном, имп./с;

n.ф

N - средняя скорость счета собственного фона установки,

имп./с;

n - число измерений.

1.6. Обработка результатов измерений

Активность стронция-90 (по иттрию-90) в 1 кг продукта рассчитывают по формуле:

А = --------------------------, (1.4)

п P x a x b x f x f x эта

o 1 2

где:

N - скорость счета образца, имп./с;

P - общий вес пробы, взятой на анализ, кг;

эта - чувствительность установки, определяется при градуировке

установки, имп./Бк с;

a - выход носителя стронция-90, в долях единицы;

b - выход носителя иттрия-90, в долях единицы;

f - коэффициент, учитывающий накопление иттрия-90 от момента

гидроокисной очистки до момента отделения гидроокиси иттрия

(табл. 1.1);

f - коэффициент, учитывающий распад иттрия-90 от момента

отделения гидроокиси иттрия к моменту измерения бета-излучения

(табл. 1.1).

1.7. Определение погрешности результатов измерений

1.7.1. Для определения погрешности результатов измерений активности находят относительную статистическую погрешность измерения пробы для вероятности Р = 0,95 по формуле:

____________

/_ _ _

/ N + N N

2 x 100 / n ф ф

дельта = ------- \/ ------- + --, (1.5)

сп _ t t

N n ф

где:

N , N - средняя скорость счета соответственно от пробы и фона

n ф

установки, имп./с;

t , t - продолжительность времени счета пробы и фона.

n ф

Затем из паспорта установки или свидетельства о

метрологической аттестации берут значение нестабильности работы

установки (дельта (P, t))% и из паспорта образцового препарата или

свидетельства на образец для аттестации, приготовленный из

образцового радиоактивного раствора, - значение систематической

погрешности тета , % (см. п. 1.11).

1.7.2. Значение относительной основной погрешности находят по

формуле:

___________________________

/ 2 2

дельта (P) = ТЕТА + \/дельта (P, t) + дельта (P). (1.6)

о о н сп

Значение абсолютной погрешности определения активности находят

из формулы:

дельта (P)

сигма = ----------- x А . (1.7)

о 100 п

1.7.3. Результат измерений записывают в виде:

дельта (P)

А +/- сигма (P) = А +/- ----------- А . (1.8)

90 о 90 100 90

Sr Sr Sr

1.8. Контроль точности измерений

1.8.1. Точность измерений обеспечивается:

своевременной поверкой стандартизованных средств измерений;

аттестацией нестандартизованных средств измерений;

использованием стандартных образцов (с паспортом) или смесей для аттестации, приготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 8.505-84 "Метрологическая аттестация методик выполнения измерений содержаний компонентов проб веществ и материалов" (приложение 2) и МИ 858-85 "Метрологическое обеспечение контроля состояния окружающей среды. Аттестованные смеси веществ. Основные положения";

контролем работы измерительной установки;

выполнением всех методических рекомендаций при проведении химического анализа;

применением химических реактивов и посуды, соответствующих указанным в МВИ, ГОСТах и ТУ.

1.8.2. Данные о контроле поверки средств измерений, аттестации нестандартизованных средств измерений, а также характеристики стандартных образцов и смесей для аттестации приводят в виде таблиц (примеры показаны в табл. 1.2 - 1.4).

Таблица 1.2

ПРОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПО МВИ _________

┌──────────────────┬─────────┬─────────────┬────────────┬────────┐

│Средства измерения│Заводской│Периодичность│ Дата │Примеча-│

│ │ или │ поверки │ последней │ние │

│ │ учетный │ (раз в год) │ поверки │ │

│ │ номер │ │(аттестации)│ │

├──────────────────┼─────────┼─────────────┼────────────┼────────┤

│Пламенный фотометр│ │ │ │ │

│тип │ │ │ │ │

│Весы аналитические│181 │1 │24.05.88 │ │

│тип ВЛА-200 │ │ │ │ │

│Весы лабораторные │23 │1 │17.05.88 │ │

│технические │ │ │ │ │

│тип ВЛТК │ │ │ │ │

└──────────────────┴─────────┴─────────────┴────────────┴────────┘

Таблица 1.3

АТТЕСТАЦИЯ, ПОВЕРКА НЕСТАНДАРТИЗОВАННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Средства измерения	Учетный номер	Периодичность поверки (аттестации)	Дата последней поверки (аттестации)	Номер сви- детельства об аттеста- ции
Установка с малым фоном УМФ-6	12	1 год

Таблица 1.4

ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ,

СМЕСИ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ

Наимено- вание об- разца, смеси	Учетный но- мер по жур- налу метро- логической службы ла- боратории	Ссылка на НТД по приготовле- нию или методи- ку приготовле- ния смеси (где опубликовано)	Значение погрешности приготовле- ния образца для вероят- ности 0,95	Ссылка на свидетельство о метрологи- ческой аттес- тации и срок его действия
Препарат стронций- 90 + иттрий-90	1	Методика приго- товления смеси для аттестации в МВИ 1/1	+/- 5,4%	Свидетельство МА МВИ 1/1-88г до 01.01.91

1.8.3. Контроль за работой радиометрической установки осуществляют ежедневным измерением скорости счета собственного фона и от контрольного источника.

Измерения, обработку и анализ результатов проводят в соответствии с п. п. 1.5 и 1.6 данной методики.

1.8.4. Контроль остальных параметров проводится в соответствии с указаниями в свидетельстве об аттестации.

1.9. Требования к технике безопасности

В методике используют концентрированные растворы кислот, аммиака. Необходимо изучить их химические свойства, пройти инструктаж и в работе строго следовать соответствующим инструкциям по технике безопасности (Приказ Минздрава СССР N 494 от 20.06.68).

Литература: Л.Н. Захаров. Техника безопасности в химических лабораториях, Ленинград, "Химия", 1985 г.

Требования к радиационной безопасности при работе с источниками ионизирующих радиоактивных излучений соответствуют III классу работ (ОСП-72/80).

1.10. Требования к квалификации оператора

К выполнению химических операций методики и измерений бета-активности на радиометрической установке допускаются специалисты с квалификацией лаборанта или техника-химика, прошедшие инструктаж по работе с радиоактивными веществами и сдавшие экзамен по технике безопасности.

1.11. Методика приготовления из образцового

радиоактивного раствора (ОРР) образца активности

радионуклида Sr в твердотельном радиометрическом

источнике бета-излучения (образца для аттестации)

1.11.1. Назначение.

Настоящая методика устанавливает порядок приготовления из

образцового радиоактивного раствора образца активности

радионуклида Sr в твердотельном радиометрическом источнике бета-

излучения, предназначенного для метрологического обеспечения

контроля качества измерений (чувствительность, основная

погрешность) низкофоновых бета-радиометров типа УМФ для измерений

90 90

бета-излучающих радионуклидов (Sr , Y ) в пищевых продуктах.

1.11.2. Посуда, реактивы:

образцовый радиоактивный раствор (ОРР) (аттестован в соответствии с ТУ-И-170-71);

посуда лабораторная по ГОСТ 25336-82;

иттрий азотнокислый, ТУ 6-09-4676-78, х.ч., водный раствор, 25 мг/куб. см по иттрию;

кислота азотная, уд. вес 1,36, ГОСТ 4461-77, ч.д.а.;

кислота щавелевая, ГОСТ 22180-76, х.ч., водный 8% раствор;

аммиак водный 25%, ГОСТ 3760-79, ч.д.а.;

спирт этиловый, ректификат, ГОСТ 18300-87;

аммиак безугольный, водный.

1.11.3. Приготовление образцового бета-излучателя.

1.11.3.1. Исходя из удельной массовой активности, указанной в паспорте на ОРР, рассчитывают массу (объем) ОРР, которую необходимо взять для получения заданной активности образцового бета-излучателя.

1.11.3.2. В термостойкий стакан стеклянный объемом 150 куб. см наливают 50 куб. см дистиллированной воды и 1 куб. см концентрированной азотной кислоты. Вносят 1 куб. см раствора носителя иттрия и необходимое количество ОРР.

1.11.3.3. Доводят pH раствора безугольным аммиаком до 11,

нагревают на водяной бане в течение 10 минут и центрифугируют

выпавший осадок Y(OH) . Отмечают время осаждения гидроокиси.

Осадок Y(OH) растворяют в 2 - 5 куб. см концентрированной HNO ,

3 3

разбавляют 50 куб. см дистиллированной воды и нагревают. К

горячему раствору прибавляют 10 куб. см 8% щавелевой кислоты и

доводят pH до 1,5 концентрированным аммиаком. Смесь нагревают 5

минут на водяной бане и центрифугируют. Осадок оксалатов в

центрифужной пробирке три раза промывают порциями этилового спирта

по 5 куб. см, затем просушивают в сушильном шкафу при 110 °C (30

минут). Вместо сушки оксалат может быть прокален при 700 - 800 °C

в течение часа. В этом случае весовой формой будет Y O . Оксалат

2 3

(или окись иттрия) наносят на стандартную подложку, взвешивают,

определяют выход носителя (b ) и измеряют скорость счета.

ои

1.11.4. Расчет активности образцового бета-излучателя (А )

ои

осуществляется по формуле:

А = А x b , Бк,

ои исх ои

где:

А - активность аликвоты образцового радиоактивного раствора

исх

(ОРР), внесенная в образцовый бета-излучатель, Бк;

b - выход носителя иттрия-90, в долях единицы.

ои

1.11.5. Определение чувствительности радиометра.

Чувствительность радиометра к излучению нуклида образцового

источника рассчитывают по формуле:

ои

эта = ---,

ои

где:

эта - чувствительность радиометра к излучению нуклида,

имп./с Бк (имп. кг(л)/с Бк);

А - активность нуклида в образцовом бета-излучателе, Бк

ои

(Бк/кг (л));

N - значение средней скорости счета от образцового

ои

источника, имп./с.

1.11.6. Расчет относительной погрешности определения

чувствительности радиометра осуществляется по формуле:

____________________________

/ 2 2

дельта = ТЕТА + \/дельта (P, t) + дельта (P),

эта ои н оп

где:

ТЕТА - систематическая относительная погрешность

ои

приготовления образцового бета-излучателя;

дельта (P, t) - значение относительной погрешности,

характеризующей нестабильность работы установки;

дельта (P) - относительная статистическая погрешность

оп

измерения скорости счета образцового бета-излучателя.

Относительную погрешность приготовления образцового бета-

излучателя ТЕТА рассчитывают по формуле:

ои

______________________

/ 2 2 2

ТЕТА = 1,1 \/ТЕТА + ТЕТА + ТЕТА ,

ои А отк Р

где:

ТЕТА - относительная погрешность удельной активности ОРР (по

свидетельству на ОРР), %;

ТЕТА - относительная погрешность отмеривания аликвоты ОРР,

отк

ГОСТ 1770-74;

ТЕТА - относительная погрешность разведения ОРР, ГОСТ

1770-74.

При расчете основной относительной погрешности определения

активности проб относительная погрешность определения

чувствительности (дельта ) рассматривается как систематическая

эта

погрешность (ТЕТА ).

Приложение

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ

СВИДЕТЕЛЬСТВО МА МВИ ИБФ 14/1-89

О МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

"СТРОНЦИЙ-90. ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ"

На основании результатов метрологической аттестации, проведенной в июне 1989 г. (распоряжение по отделам N 1 и 18 от 06.89), данная МВИ допускается к применению в Институте биофизики для выполнения научных исследований и рекомендуется для использования радиологическими подразделениями санэпидстанций и служб, осуществляющих контроль за содержанием радионуклидов в объектах окружающей среды.

Результаты метрологической аттестации

1. Значение показателя точности измерений.

1.1. Основная погрешность измерений на уровне минимально измеряемой активности не превышает 30% при доверительной вероятности 0,95 (при статистической погрешности измерения 19%).

1.2. Минимальная измеряемая активность составляет 0,57 Бк/пробу при основной погрешности 30%.

2. Значение нормативов точности.

2.1. Значение скорости счета фона измерительной установки и скорости счета контрольного источника не превышает значения двух среднеквадратичных отклонений.

2.2. Значение химического выхода не менее 67 +/- 7%.

Заместитель Директора

Л.А.БУЛДАКОВ

Главный метролог

Ю.С.СТЕПАНОВ