一种水产品中放射性铯的快速检测方法技术

本发明专利技术提供了一种水产品中放射性铯的快速检测方法，属于水产品检测领域，该检测方法能够快速、高效、准确的检测水产品中放射性铯的含量。操作步骤包括：(1)选用的仪器和设备，(2)本底测量，(3)标准源制备，(4)样品的制备，(5)样品测量,(6)检测结果计算与分析；采用鲜样HPGe‑γ能谱有源效率曲线拟合分析方法对水产品进行放射性铯检测，制样简便，分析结果可靠，准确度高；采用鲜样检测，样品不需要灰化处理，相对现有检测方法，大大缩短了检测时间的同时可以获得足够低的最低探测限，可以满足应急检测时兼顾效率和准确度的要求，检测耗时短，效率高。

A Rapid Detection Method of Radioactive Cesium in Aquatic Products

The invention provides a rapid detection method of radioactive cesium in aquatic products, belonging to the field of aquatic products detection. The detection method can quickly, efficiently and accurately detect the content of radioactive cesium in aquatic products. The operation steps include: (1) selected instruments and equipment, (2) background measurement, (3) preparation of standard sources, (4) preparation of samples, (5) measurement of samples, (6) calculation and analysis of detection results; detection of radioactive cesium in aquatic products by HPGe gamma-ray spectrum active efficiency curve fitting analysis of fresh samples, which is simple, reliable and accurate; detection of radioactive cesium in fresh samples, which is not necessary for samples. Compared with the existing detection methods, ashing treatment can greatly shorten the detection time and obtain a sufficiently low minimum detection limit, which can meet the requirements of both efficiency and accuracy in emergency detection. The detection time is short and the efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
一种水产品中放射性铯的快速检测方法
本专利技术属于水产品检测
，特别是一种水产品中放射性铯的快速检测方法。
技术介绍
对食品造成放射性污染的放射性物质主要有天然放射性物质和人工放射性物质两大类。由于天然放射性物质在自然界中的分布非常分散，自然条件下，很难在食品中形成浓度较高的富集，而经过人工技术富集的天然放射性物质污染食品的概率又非常小，所以食品的放射性污染大多数情况下考虑的的人工放射性物质。人工放射性物质的来源主要有大气层或地下核试验、核电站和其他用途核反应堆、正常运行或事故状态下的释放、反应堆乏燃料后处理、医用或工业用放射性核素排放、同位素电源或热源装置的泄漏等等。人工放射性物质对包括食品在内的环境的污染经常会与事故联系在一起，而在正常情况下绝少出现。食品的放射性污染一般包括食品及其生产原料表面受到放射性物质的沾污，以及食品及其生产原料通过吸收、物质交换、摄取、富集等过程致使内部含有放射性物质。在发生放射性物质泄漏的核事故初期，表面沾染成为食品及其生产原料受到放射性污染的主要形式，在核事故后期，内部含有放射性物质成为污染的主要形式。福岛核事故发生后，爆炸引起的烟羽携带大量放射性物质进入大气，经过扩散和沉积，最终，周边土壤、水体、植被成为这些放射性物质相对稳定的载体，后期，又接连不断发生反应堆冷却水直接排入大海和储水罐泄漏导致高放射性污水排入大海(甚至持续至今)等事故。上述因素导致局部农产品、海产品生长环境受到放射性污染，在核事故早期应急防护行动结束后，农产品、海产品的放射性污染成为福岛核泄漏事故对公众健康造成影响的最主要途径，并且具有长期性和复杂性。在当今食品国际贸易高度发达的背景下，受到放射性污染的食品随国际贸易参与国际流通的可能性是显而易见的。因此，加强入境口岸食品放射性监测和检测是杜绝放射性污染食品进入我国市场，保障我国公众健康的关键环节。自日本福岛核事故发生之后，海水的放射性污染及其中的水产品是否受到放射性污染引起全世界的关注。铯同位素以其毒性较强、半衰期较长的原因成为重点关注核素。放射性铯中，生物学意义最大的是137Cs，是其中关键的核素，产额大，半衰期长，对环境的影响不容忽视。137Cs属β放射性核素，可以发射γ射线，环境中的铯主要通过食物链进入人体，由于其在体内分布均匀以及137Cs子体137mBa的γ射线在体内的穿透力较强，体内各组织会受到体内137Cs较均匀的照射，对人体组织造成损害，放射性核素137Cs的γ射线能量属于中能段，为661.65keV。世界粮农组织、世界卫生组织、食品法典委员会规定进入国际贸易领域食品的中137Cs的含量不能超过1000Bq/kg(比活度)。现有的食物放射性检测主要技术有两种：总α总β测量技术和γ能谱分析技术。目前，对大量低活度浓度放射性污染食品样品的快速筛查，唯一全面、可行的方法是总α总β测量。其优点是灵敏度高、可操作性强、测量设备是相对廉价的低本底α/β正比计数器，不需要昂贵的γ谱仪系统。但是也有两个重要的缺点，即样品必须彻底灰化和不能识别核素。γ能谱分析技术以其强大的核素甄别能力(即能量分辨率，特别是半导体探测器的问世)在食品放射性污染分析中具有不可替代的重要地位。在很多情况下，往往需要掌握食品中污染核素的种类和各自的活度，以便能够对污染来源、转移途径、各种核素的贡献等信息做进一步了解，而这是总α总β测量无法实现的。并且，γ能谱分析技术可以兼容从灰化样品到鲜样的各种浓缩程度食品样品的测量，大大增强了样品的兼容能力。但是，现有的γ能谱分析方法存在缺点有：检测耗时长，总耗时长达50小时以上，探测效率低；精确度有限，最低探测限较总α总β测量高约2个数量级。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种水产品中放射性铯的快速检测方法，该检测方法要解决的技术问题是：如何快速、高效、准确的检测水产品中放射性铯的含量。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种水产品中放射性铯的快速检测方法，包括：(1)选用的仪器和设备，(2)本底测量，(3)标准源制备，(4)样品的制备，(5)样品测量,(6)检测结果计算与分析；步骤(1)选用的仪器和设备包括：HPGe-γ谱仪，美国Ortec公司生产，能量分辨率为1.75keV@1332.5keV，相对效率≥65％；样品盒：采用与HpGe-γ谱仪配套的2L规格的马林杯，聚乙烯材质，PE公司生产；电子天平：瑞士METTLERTOLEDO公司生产，PL3002-IC型最大量程3100g，最小分度0.01g；屏蔽室：等效铅当量不小于100mm的铅室，屏蔽室内腔大于40cm×40cm×50cm，铅室的内表面有原子序数逐渐递减的多层内屏蔽材料(如铅室内壁依次衬覆钢、铅、铜、有机玻璃材料)，能够明显降低轫致辐射的影响。步骤(2)本底测量：检测室内温度设置为25℃，将空样品盒放入铅室内，采用HPGe-γ谱仪对空样品盒进行本底谱测量，水产品样品的全能峰计数需要扣除相应空样品盒本底计数，保证样品测量数据准确性。步骤(3)标准源制备：采用去离子水基质作为标准源，滴加1.00g152Eu标准溶液，标准液体源净重为1860.32g，得到一条覆盖目标核素特征γ能峰对应能量的探测效率拟合曲线，样品中γ射线的全能峰探测效率由该拟合曲线给出；152Eu的优点是同时发射多种能量的γ射线，覆盖了低、中、高三个能区，可以在全能谱获得良好的能量刻度，避免制备多核素刻度源带来的麻烦。同时，152Eu半衰期为13.6a，能够长期使用；由于137Cs的γ射线能量属于中能段，为661.65keV，同时各种鲜样的含水率特别高，制得的样品净重与标准液体源的重量差异很小，因此，标准源与样品基质的差异对该感兴趣γ射线能量全能峰探测效率的影响可以忽略，由拟合曲线得到的137Cs对应的特征γ能峰的探测效率是准确可靠的。步骤(4)样品的制备：步骤(4.1)检测样品的预处理：取水产品食用部位清洗干净：对于鱼类，去除内脏和腮；对于贝类，去除贝壳，保留内脏，因为公众食用贝类内脏；对于海草类，洗去泥沙；(4.2)样品的搅拌与装盒：将预处理后的样品用搅拌器全部搅碎，在搅碎后的样品中均匀取样装入样品盒，避免样品不同部位放射性核素含量不同带来测量结果的偏离，样品应装满墩实，尽量使盒内样品密度均匀，扣上盒盖后盒内应没有空间，避免效率刻度时带来误差；使用电子天平对样品称重，得到样品净重m，扣紧样品盒盖，保证盒盖与盒体的接缝处密封。步骤(5)样品测量：检测室内温度设置为25℃，将样品盒放入铅室，采用HPGe-γ谱仪对样品盒进行检测，用计算机解谱算出样品谱中137Cs子体137mBa发射的661.65keV能峰的全能峰面积减去本底全能峰计数得到全能峰净计数S。步骤(6)检测结果计算与分析：步骤(6.1)样品中137Cs的计算：样品中137Cs的比活度A(Bq/kg)为：式中：S：被测样品中，137Cs子体137mBa发射的661.65keV能量峰的全能峰净计数；t：样品测量时间，s；ε：被测样品中，放射性核素γ射线的能量峰对应的拟合效率，对137Cs(661.65keV)为2.01％；p：被测样品中，放射性核素的特征γ射线的发射几率，对137Cs(661.65keV)为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水产品中放射性铯的快速检测方法，检测步骤包括：(1)选用的仪器和设备，(2)本底测量，(3)标准源制备，(4)样品的制备，(5)样品测量,(6)检测结果计算与分析，其特征在于，步骤(1)选用的仪器和设备包括：HPGe‑γ谱仪，样品盒，电子天平，屏蔽室；步骤(2)本底测量：检测室内温度设置为25℃，将空样品盒放入铅室内，采用HPGe‑γ谱仪对空样品盒进行本底谱测量；步骤(3)标准源制备：采用去离子水基质作为标准源，滴加1.00g

【技术特征摘要】
1.一种水产品中放射性铯的快速检测方法，检测步骤包括：(1)选用的仪器和设备，(2)本底测量，(3)标准源制备，(4)样品的制备，(5)样品测量,(6)检测结果计算与分析，其特征在于，步骤(1)选用的仪器和设备包括：HPGe-γ谱仪，样品盒，电子天平，屏蔽室；步骤(2)本底测量：检测室内温度设置为25℃，将空样品盒放入铅室内，采用HPGe-γ谱仪对空样品盒进行本底谱测量；步骤(3)标准源制备：采用去离子水基质作为标准源，滴加1.00g152Eu标准溶液，标准液体源净重为1860.32g，得到一条覆盖目标核素特征γ能峰对应能量的探测效率拟合曲线，样品中γ射线的全能峰探测效率由该拟合曲线给出；步骤(4)样品的制备：步骤(4.1)检测样品的预处理：取水产品食用部位清洗干净；步骤(4.2)样品的搅拌与装盒：将预处理后的样品用搅拌器全部搅碎，在搅碎后的样品中均匀取样装入样品盒，样品装满墩实；使用电子天平对样品称重，得到样品净重m，扣紧样品盒盖；步骤(5)样品测量：检测室内温度设置为25℃，将样品盒放入铅室，采用HPGe-γ谱仪对样品盒进行检测，用计算机解谱算出样品谱中137Cs子体137mBa发射的661.65keV能峰的全能峰面积减去本底全能峰计数得到全能峰净计数S；步骤(6)检测结果计算与分析：步骤(6.1)样品中137Cs的计算：样品中137Cs的比活度A为：式中：A：样品中137Cs的比活度，Bq/kg；S：被测样品中，137Cs子体137mBa发射的661.65keV能量峰的全能峰净计数；t：样品测量时间，s；ε：被测样品中，放射性核素γ射线的能量峰对应的拟合效率；p：被测样品中，放射性核素的特征γ射线的发射几率；a：被测样品中，放射性核素的特征γ射线对应的分支比；m：样品的净质量，kg；步骤(6.2)样品中137Cs的比活度探测限计算：样品中137Cs的比活度探测限AD为：式中：AD：探测限，Bq/kg；K：与预选的错误判断放射性存在的风险概率相应的标准正态变量的上限百分位数值；P：放射性核素的特征γ射...

【专利技术属性】
技术研发人员：马嫱，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：发明
国别省市：福建,35