Способ определения удельной активности изотопов радия в питьевой воде

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ИЗОТОПОВ РАДИЯ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ(56) МВИ-МН 2608-2006. Методика опре(22) 2009.03.06 деления удельной активности есте(43) 2010.10.30 ственных радионуклидов (полония(71) Заявитель Государственное научное 210, свинца-210, радия-224, радия-226,радия-228) в пробах поверхностной и учреждение Институт радиобиолопитьевой воды. гии Национальной академии наук Бе 2229729 2, 2004. ларуси 4423007, 1983.(72) Авторы Кудряшов Владимир Петрович Конопля Евгений Федорович 2215798 1, 2003. Клементьева Екатерина Алексеевна 4636367, 1987.(73) Патентообладатель Государственное 02/080192 2. научное учреждение Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ определения удельной активности изотопов радия в питьевой воде, включающий отбор пробы воды, радиохимическую очистку от радионуклидов соосаждением с гидроокисью железа, выделение изотопов радия на осадок сульфата бария, измерение активности осадка на гамма-спектрометре и расчет удельной активности изотопов радия,отличающийся тем, что активность изотопов радия измеряют с использованием радиоактивного изотопа 133, который предварительно добавляют в исходную пробу воды. В соответствии с Нормами радиационной безопасности 1 эффективная доза за счет поступления естественных радионуклидов с питьевой водой не должна превышать 0,1 мзВ/год. Этому значению дозы соответствуют среднегодовые значения допустимой удельной активности радионуклидов - уровней вмешательства. Наиболее низкие значения уровней вмешательства для изотопов радия 226 - 0,5 Бк/кг 228 - 0,2 Бк/кг 224 - 2,1 Бк/кг. Известен ряд методов определения содержания изотопов радия в объектах внешней среды 2. Все они основаны на радиохимическом выделении радия и измерении активности продуктов радиоактивного распада (актиния, свинца, висмута и др.). Наиболее близким по техническому решению к заявленному способу является способ определения удельной активности изотопов радия в питьевой воде, включающий отбор проб воды, радиохимическую очистку от радионуклидов соосаждением с гидроокисью железа, выделение изотопов радия на осадок сульфата бария и измерение активности осадка 3. Недостатками метода являются высокая неопределенность измерений, трудоемкость в определении выхода изотопов радия. 14771 1 2011.08.30 Задачей настоящего изобретения является увеличение точности определения удельной активности изотопов радия в питьевой воде. Поставленная задача достигается тем, что определение удельной активности изотопов радия в питьевой воде включает отбор проб воды, радиохимическую очистку от радионуклидов соосаждением с гидроокисью железа, выделение изотопов радия на осадок сульфата бария, измерение активности осадка на гамма-спектрометре и расчет удельной активности изотопов радия. Отличительной особенностью изобретения является то, что активность изотопов радия измеряют с использованием радиоактивного изотопа 133, который предварительно добавляют в исходную пробу воды. Сущность представленного изобретения заключается в добавлении бария-133, являющегося -излучателем с энергией -частиц 0,35 МэВ, у актиния-228, дочернего радионуклида радия-228, энергия -частиц равна 0,91 МэВ, у свинца-212, дочернего радионуклида радия-224, энергия -частиц равна 0,24 МэВ, у висмута-214, дочернего радионуклида радия-226, энергия -частиц равна 0,61 МэВ. Использование для измерения спектрометра позволяет провести разделение линий бария-133, актиния-228, свинца-212 и висмута-214. По химическим свойствам барий-133 и изотопы радия очень близки, и, таким образом их количество в осадке сульфата бария будет пропорционально исходному количеству. Для этого в исходную пробу воды вводят точно отмеренное количество бария-133(АВа-133) (0,1-10 Бк). После выполнения всех процедур выделения на осадок проводят измерение на -спектрометре, где определяют скорость счета бария-133 (Ва-133), актиния-228(-228), свинца-212 (-212) и висмута-214 (-214). Отношение активностей введенного бария-133 и определяемого -изотопа прямо пропорционально скорости счета данных радионуклидов(1)133133 Отсюда определяем активность -изотопа в воде 133 ,(2)133 где -изотоп - это актиний-228, или свинец-212 или висмут-214. Величиныи -133 определяются при измерении, а Ва-133 задается внесением бария 133 в исходную пробу. Удельная активность -радионуклида (Ауд.) определяется отношением активности-изотопа в пробе (А) к массе пробы воды, взятой для анализа Пример 1. К исходной пробе питьевой воды предварительно вносится строго измеренное количество бария-133 (0,1-10 Бк). Далее к пробе добавляют перекись водорода, перемешивают раствор, нагревают до кипения и кипятят до полного разложения перекиси водорода. В горячий раствор добавляют раствор хлорида железа , горячий раствор нейтрализуют раствором гидроксида аммония до 8-9. Осадок гидроксида железафильтруют через фильтр синяя лента. Осадок на фильтре отбрасывают. К фильтрату добавляют смесь соляной и серной кислот, а также раствор хлорида бария. Выпавший осадок сульфата бария отделяют от жидкости. В осадок сульфата бария переходят все изотопы радия, содержащиеся в воде. Фильтр с осадком сульфата бария с изотопами радия сушат до постоянного веса под лампой. Высушенный осадок сульфата бария с изотопами радия-224, 226, 228 переносят в стеклянный флакон, предназначенный для измерения на -спектрометре, герме 2 14771 1 2011.08.30 тизируют, заклеивают полиэтиленовой пленкой (скотчем). Измерение скорости счета радия-224, 226 и радия-228 в счетном образце проводят с помощью гамма-спектрометра. Пример 2 (прототип) К пробе питьевой воды добавляют перекись водорода, перемешивают раствор, нагревают до кипения и кипятят до полного разложения перекиси водорода. В горячий раствор добавляют раствор хлорида железа , горячий раствор нейтрализуют раствором гидроксида аммония до 8-9. Осадок гидроксида железафильтруют через фильтр синяя лента. Осадок на фильтре отбрасывают. К фильтрату добавляют смесь соляной и серной кислот, а также раствор хлорида бария. Выпавший осадок сульфата бария отделяют от жидкости. В осадок сульфата бария переходят все изотопы радия, содержащиеся в воде. Фильтр с осадком сульфата бария с изотопами радия сушат до постоянного веса под лампой. Высушенный осадок сульфата бария с изотопами радия-224, 226, 228 переносят в стеклянный флакон, предназначенный для измерения на -спектрометре герметизируют,заклеивают полиэтиленовой пленкой (скотчем). Измерение скорости счета радия-224, 226 и радия-228 в счетном образце проводят с помощью гамма-спектрометра. Выход определяют взвешиванием образцов. Результаты исследований представлены в таблице.примера 1 2 Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить точность измерений. Источники информации 1. Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) ГН 2.6.1.8 - 127, 2000. - 124 с. 2. Несмеянов А.Н. Радиохимия Уч. для хим. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. - М. Химия. - 1978. - 559 с. 3. МВИ-2608-2006 Методика определения удельной активности естественных радионуклидов (полония-210, свинца-210, радия-224, радия-226, радия-228) в пробах поверхностной и питьевой воды. - Минск, 2006 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3