利用锶特效树脂和正比计数器同时快速分析89Sr和90Sr
2021-02-03吴连生杨立涛郭贵银陈超峰黄彦君上官志洪
吴连生,杨立涛,郭贵银,张 兵,曾 帆,陈超峰,黄彦君,上官志洪
(苏州热工研究院有限公司,江苏 苏州 215004)
89Sr(T1/2=50.6 d,Eβmax=1.49 MeV)和90Sr(T1/2=28.8 a,Eβmax=0.55 MeV)均为高辐射毒性的裂变产物[1]。锶的化学性质和生物化学性质类似于钙,放射性锶将会同钙一起从生物圈转移到食物链、人体骨骼和牙齿中[2]。一旦发生核事故或燃料棒破损,放射性锶的大量释放将成为环境中放射性核素释放产生的辐射有效剂量的主要贡献者。因此,在核事故或燃料棒破损情况下,必须能及时并准确测定环境样品中的89Sr和90Sr,以评估这2种放射性核素对公众和工作人员的剂量贡献[3]。
89Sr、90Sr和其子体90Y均只发射β射线,因此γ能谱等非破坏性测量方法无法实现对它们的测量。89Sr、90Sr和其子体90Y在放射性测量前必须进行化学分离,传统的放化分离方法[2,4]包括沉淀法[5-6]、液-液萃取法[6-7]和离子交换法[8],这些传统方法均非常繁琐,并需要通过子体90Y测量母体90Sr,非常耗时(长达3周)。为实现快速分离基体组分和干扰核素,研究人员开发了锶特效树脂,目前该树脂已广泛应用于放射性锶的分离[9-12]。
相对于液体闪烁谱仪1次只能测量1个样品、本底较高(约8 min-1)、产生废弃闪烁液等缺点(液体闪烁计数)[13],正比计数器由于其价格低、样品制备简单方便、本底低(约0.5 min-1)、探测效率较高(约50%)、对α粒子的区分能力好和具有可同时测量多达8~16个样品的优势,成为最早并广泛使用的设备。然而,正比计数器不能区分核素89Sr、90Sr和90Y,因此,必须通过在90Sr/90Y分离后的一定时间间隔内90Y向内生长的程度来评估89Sr和90Sr的含量。……
