WS/T 614-2018 应急情况下放射性核素的γ能谱快速分析方法

ICS13.280

C57

WS

中华人民共和国卫生行业标准

WS/T614—2018

应急情况下放射性核素的γ能谱快速分析

方法

Rapidanalysismethodofradionuclidesbygammaspectrometryunderemergency

2018-06-15发布2018-12-01实施

中华人民共和国国家卫生健康委员会发布

WS/T614—2018

目次

前言····························································································································II

1范围························································································································1

2规范性引用文件········································································································1

3术语和定义···············································································································1

4仪器和设备···············································································································1

5样品采集··················································································································2

6样品预处理···············································································································3

7γ能谱仪的刻度··········································································································5

8样品测量··················································································································5

9质量控制··················································································································5

10结果报告················································································································6

附录A（资料性附录）应急响应中可能涉及的放射性核素····················································7

附录B（资料性附录）核电站可能释放的放射性核素·························································13

附录C（资料性附录）应急时样品的测量时间与典型放射性核素的最小可探测活度浓度············14

参考文献·····················································································································15

I

WS/T614—2018

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由国家卫生标准委员会放射卫生标准专业委员会提出。

本标准起草单位：中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所、清华大学、军事医学科学院放

射与辐射医学研究所、山东省医学科学院放射医学研究所、新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心。

本标准主要起草人：拓飞、周强、侯长松、赵兰才、曾志、杨宝路、杨国山、李则书、朱茂祥、袁

龙、邓大平、王玉文、张京、许家昂、李文红。

II

WS/T614—2018

应急情况下放射性核素的γ能谱快速分析方法

1范围

本标准规定了应急情况下样品放射性核素γ能谱仪快速分析方法。

本标准适用于应急状态、紧急事件或在短时间内定性识别原始样品中的γ放射性核素种类以及定量

分析样品中γ放射性核素活度浓度。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T5750.2生活饮用水标准检验方法水样的采集与保存

GB/T11713高纯锗γ能谱分析通用方法

WS/T184空气中放射性核素的γ能谱分析方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

应急emergency

需要迅速采取行动缓解对人体健康和安全、生活质量、财产或环境的危害或不利后果的非常规情况。

3.2

应急监测emergencymonitoring

在应急情况下，为发现或查明人员和场所放射性污染情况或辐射水平而进行的辐射监测。

4仪器和设备

4.1称量设备

分析天平，或可精确到0.1g的电子秤。

4.2样品盒

测量所用的样品盒材质、尺寸和容量应与效率刻度所用的样品盒相同。应急情况下优先选用圆柱型

样品盒或与探测器尺寸相匹配的马林杯型样品盒。

4.3样品粉碎摇匀装置

1

WS/T614—2018

样品粉碎摇匀装置包括研杵、切刀、食品加工机等常用的切碎、粉碎摇匀用具。

4.4高纯锗（HPGe）γ能谱仪测量分析系统

高纯锗（HPGe）γ能谱仪测量分析系统，能量响应应覆盖在40keV~2000keV之间，具体可用的能

量范围由能量刻度和效率刻度决定。高纯锗（HPGe）γ能谱仪测量分析系统的进一步使用方法和具体配

置见标准GB/T11713。

4.5标准源

标准源指已知放射性核素活度浓度的标准样品。包括能量刻度标准源和效率刻度标准源。它发射的

γ射线能量要能覆盖应急情况下关注核素的能量范围，已知放射性核素的活度浓度应溯源到国家基准，

应急响应中可能涉及的放射性核素参见附录A，核电站可能释放的放射性核素参见附录B。

4.6无源效率刻度软件

无源效率刻度软件是通过计算机模拟方法得到能量与效率之间关系曲线的软件。无源效率刻度软件

包含所用探测器的特有表征参数，并且能与谱分析软件结合使用。使用无源效率刻度软件时需用实际标

准源进行验证。

5样品采集

5.1样品采集原则

5.1.1采样人员应做好个人防护，避免受到放射性污染。

5.1.2应急情况时监测采样地点应考虑当地气象条件，在预测污染最高浓度处、主导下风向以及人口

密集区进行适当加密布点。

5.1.3样品采集前应首先对采集地周边γ辐射水平进行巡测并做好记录，必要时可进行表面污染检测，

以确定放射性污染影响范围及程度，重点采集位于污染水平较高区域的样品。

5.1.4采集的样品应双份标识及编号，详细记录采样人员、采样日期和时间、采样量、采样地点（经

纬度坐标）等信息。

5.1.5采集的食品和饮用水样品应具有代表性。结合采样季节和当地膳食结构，优先考虑露天生长的

食品。

5.1.6样品采集所用的方法和工具不能对待测样品造成污染和使得待测核素损失。如果样品采集容器

需要重复使用，则应注意避免交叉污染。

5.1.7应急期间，原则上应每日对食品或饮用水进行放射性监测。食品或饮用水的采样量一般应不少

于鲜重5kg或5L。

5.2空气

空气样品借助于空气采样泵把空气中气载微粒样品收集到滤膜上，收集空气中气态放射性碘时，可

采用吸附盒或特殊处理过的化学吸收剂，详细采集方法见WS/T184。

5.3降水

在应急期间，预期或已有降雨或降雪时，应及时收集雨水或雪水样品。降水采集装置宜安放在周围

半径30m没有树木和建筑物遮挡的平坦、开阔的地面，收集装置距地面高1m。在降暴雨情况下，应及

时收集初期降雨。收集的雪样，应移至室内，使其自然融化。

2

WS/T614—2018

5.4土壤

采集最有可能被放射性核素污染到的表层土壤，采集深度为0cm~5cm；采集的地点优先选择平坦、

开阔的地面；采样量约为2kg~3kg；一般在10m×10m范围内，采用五点法采集样品。

5.5牧草

采集牧草样品时，要从露出土壤根茎部以上剪下，以避免土壤污染。

5.6食品

5.6.1奶类

奶类样品应在奶站、农户或对动物直接采样，并记录动物饲料信息。

5.6.2蔬菜和水果

在放射性沉降阶段，应采集露天种植的蔬菜和水果。采样时，注意避免土壤的污染。

5.6.3谷物和薯类

如遇收获季节，直接采集种植区的谷物和薯类。已包装成袋的，可用粮库通用的采样器扎入袋内取

样。

5.6.4肉类

肉类样品最好在当地饲养场的屠宰场采集，并记录动物的饲料信息。

5.6.5海产品

海产品样品直接从近海养殖场采集或从渔业公司购买确知捕捞海域的海产品，对养殖场的海产品要

记录饲料信息。

5.7水

包括生活饮用水、地表水和海水。生活饮用水的采集按照GB/T5750.2的规定。地表水和海水采样

参照GB/T5750.2水源水的采集执行。

5.8其他类样品

残骸、瓦砾、废渣、建材等其他类样品的采集结合应急情况下的现场实际情况处理，对送检样品，

按送检记录登记即可。

6样品预处理

6.1预处理原则

应急情况下样品的预处理应本着快速、科学的原则，经简单处理后装样测量。其样品测量的几何条

件应尽量与效率刻度标准源保持一致。按照监测采样是为了评价受到放射性污染程度，还是评价食入途

径所致剂量等不同目的，结合当地食用习惯，选择对食品样品清洗或不清洗，去皮或不去皮等，并在结

果报告中注明。

6.2空气

3

WS/T614—2018

从取样器中取出滤料，折叠平放于样品盒内，并且压实、固定加盖密封后直接测量。

6.3土壤

去除石块、杂草等异物后，直接装满样品盒测量，同时预留100g左右的土壤样品用于测量干湿比。

6.4牧草

去除砂石、泥土和根，将其剪碎成长1cm~2cm的小段后，装满样品盒测量。

6.5食品

6.5.1奶类

奶类样品可直接装样测量。

6.5.2蔬菜

蔬菜类样品去除不可食的根、茎、叶及腐烂部分，将样品加工成小于1cm3的几何尺寸后装满样品

盒测量。

6.5.3水果

水果类样品，应加工成小于1cm3的几何尺寸后装满样品盒测量。

6.5.4谷类

谷类样品去除沙粒和灰尘等杂物后，直接装满样品盒测量。

6.5.5薯类

薯类样品去除泥沙、腐烂部分后，通过切、粉碎等手段，将样品加工成小于1cm3的几何尺寸后装

满样品盒测量。

6.5.6肉类及海产品

取可食部分，将其切成小于1cm3的几何尺寸后装满样品盒测量。

6.6水

每升样品中加入10mL浓度为11mol/L的盐酸或硝酸进行酸化后直接装满样品盒测量。

6.7其他类样品

残骸、瓦砾、废渣、建材、食品干燥剂等样品，粉碎、研磨后通过50目筛孔过筛，装样测量。其他

样品，包括环境沉降灰、擦拭样品、消费品、衣物和特殊的物品（如宝石、玉石、木艺、工艺品、手表

等）等，如无特别要求，无需进行破坏性预处理，可进行简单防污染密封整理后直接放入测量腔体进行

测量。

7γ能谱仪的刻度

7.1能量刻度

4

WS/T614—2018

将能量刻度标准源置于探测器适当位置，采用谱分析软件获得全能峰峰位，确定峰位和能量之间的

关系，应急情况下能量刻度标准源可借助已知核素种类的效率刻度标准源，或用铅室天然本底核素进行

快速能量校核。

7.2效率刻度

7.2.1有源效率刻度

有源效率刻度方法按照GB/T11713执行，应在日常情况下提前完成并存储，应急情况下快速校核后

直接调用。

7.2.2无源效率刻度

应急情况下可采用无源效率刻度软件或基于蒙特卡罗模拟技术的方法进行效率的快速模拟。无源效

率刻度软件在应用前，需对几种常见介质（如水、土壤等）的样品进行有源效率刻度值和无源效率刻度

值的比较，当已知能量段效率值的最大相对偏差不超过15%时即可应用。

8样品测量

8.1测量原则

应急情况下根据需要可进行定性识别和定量测量。对于定性识别，可进一步简化样品预处理流程。

在能量刻度完成后，只要能准确识别出待测核素即可快速报告核素种类。

应急情况下的测量时间与样品中典型放射性核素的最小可探测活度浓度参见附录C。具体的测量时

间可根据γ能谱仪的探测效率、本底、样品中放射性核素的活度和应急工作需要进行适当调整。

8.2测量方法

8.2.1为了防止探测器受到污染，用聚乙烯袋将待测样品包裹起来。

8.2.2将待测的样品置于探测器上进行测量，待测样品在探测器的位置应与效率刻度标准源的一致。

8.2.3根据全能峰的能量进行核素鉴别。测量结束时，应校验能量刻度，保证核素鉴别可靠。

8.2.4调用已存储好的探测效率值确定样品中γ放射性核素的水平；对于不规则尺寸的样品形状，可

结合无源效率刻度软件进行效率模拟。

8.2.5样品中放射性核素的定量计算及结果的不确定度评定可参见GB/T11713。

8.2.6在测量开始和结束时，应测量仪器的本底谱，防止因探测器污染造成测量结果的不准确。

9质量控制

9.1日常维护

9.1.1仪器检定或校准测试

用于测量分析的相关设备（如高纯锗γ能谱仪等）需经过国家法定计量部门检定或校准，且在有效

期内进行使用。

9.1.2复测

为了检查样品的分析精度，应适时重复测量样品，计算两个结果之间的重复错误率（DER），其计

算如式（1）所示：

5

WS/T614—2018

ACoriginalACdup

DER.......................(1)

22

ucACoriginalucACdup

式中：

ACoriginal——初测样品中某核素的活度浓度，单位为贝可每千克（Bq/kg），或贝可每升（Bq/L），

或毫贝可每立方米（mBq/m3）；

ACdup——复测样品中某核素的活度浓度，单位为贝可每千克（Bq/kg），或贝可每升（Bq/L），

或毫贝可每立方米（mBq/m3）；

uc(ACoriginal)——初测样品中某核素的扩展不确定度，单位为贝可每千克（Bq/kg），或贝可每升

（Bq/L），或毫贝可每立方米（mBq/m3）；

uc(ACdup)——复测样品中某核素的扩展不确定度，单位为贝可每千克（Bq/kg），或贝可每升

（Bq/L），或毫贝可每立方米（mBq/m3）。

DER的值应小于或等于3。如果样品的复测值不在这个限值内，则该批样品需要重测，或适当的时

候给予解释说明。对测量结果低于探测下限的样品，复测检验结果也应一致。

9.2应急情况下质量控制

9.2.1仪器校核

应急情况下，仪器在测量样品前，应用标准源进行校核。

9.2.2样品复测

应急情况下，在完成一批样品检测后，可抽样重复测量，并计算DER，判定该批样品检测结果是否

可靠。

10结果报告

10.1报告样品分析结果应清晰简明，同时给出适当说明。

10.2除定性识别不用给出报告结果的单位外，其他定量报告应使用国际单位制（SI）单位和符号，一

些标准单位推荐如下：空气：mBq/m3，水和牛奶等液体：Bq/L，土壤和牧草：Bq/kg（干重或鲜重），

食品：Bq/kg（干重或鲜重）。

10.3定量分析时，应给出核素的测量结果及其扩展不确定度，并注明扩展不确定度置信度。扩展不确

定度一般保留1位有效数字，当扩展不确定度首位小于“3”，可保留2位有效数字；测量结果的有效

数字，应根据测量结果的最后一位和不确定度的末位对齐的原则确定。

10.4在低水平活度测量时，当低于探测下限时应给出探测下限，并适当注明测量条件，如谱仪系统主

要性能、测量时间、使用特征峰、测量几何条件等。

6

WS/T614—2018

附录A

（资料性附录）

应急响应中可能涉及的放射性核素

应急响应中可能涉及的放射性核素见表A.1。

表A.1应急响应中可能涉及的放射性核素

γ射线能量半衰期

核素γ射线分支比

keVd

Ac-2271003.17×10-47.96×103

Ac-22783.962.21×10-47.96×103

Ag-110m657.759.47×10-12.50×102

Ag-110m884.677.29×10-12.50×102

Am-24159.543.63×10-11.58×105

Am-242m49.31.90×10-35.55×104

Am-24374.676.60×10-12.70×106

Au-198411.809.55×10-12.70×100

Au-19870.821.38×10-2