直接測(cè)量法測(cè)量核電廠氣態(tài)流出物14C的準(zhǔn)確度分析

甄麗穎張家俊林穎慧陳日榮王作河

（廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)中心 廣州 510305）

在核電廠運(yùn)行過(guò)程中，因中子活化反應(yīng)產(chǎn)生了放射性核素14C，14C半衰期長(zhǎng)達(dá)5 730 a，其向環(huán)境中排放有氣態(tài)和液態(tài)兩種形式。以氣態(tài)形式排放的14C，易擴(kuò)散、流動(dòng)性強(qiáng)，通過(guò)大氣循環(huán)參與動(dòng)植物生命代謝過(guò)程。14C作為局部和全球范圍內(nèi)對(duì)居民產(chǎn)生輻射照射的潛在源項(xiàng)之一受到了人們的重視［1-5］。近些年，我國(guó)已廣泛開(kāi)展核電廠氣態(tài)流出物14C的監(jiān)測(cè)與控制工作。我國(guó)《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》（GB 6249―2011）中明確規(guī)定了壓水堆和重水堆氣態(tài)流出物14C的控制值［6］，《核電廠流出物放射性監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》（國(guó)核安發(fā)〔2020〕44號(hào)）中明確規(guī)定了氣態(tài)流出物14C監(jiān)測(cè)的頻次和探測(cè)限等要求。

國(guó)內(nèi)外對(duì)核電廠氣態(tài)流出物14C取樣的主要技術(shù)有分子篩、堿溶液和乙醇胺吸收法等，樣品分析方法主要有直接取一定量的吸收液加閃爍液后利用液閃譜儀進(jìn)行測(cè)量的直接測(cè)量法和將吸收液中的碳轉(zhuǎn)化為碳酸鈣或碳酸鋇沉淀后取一定量沉淀粉末加入閃爍液利用液閃譜儀進(jìn)行測(cè)量的懸浮測(cè)量法等［7-8］。

我國(guó)針對(duì)核電廠氣態(tài)流出物14C檢測(cè)分析還在摸索中，僅有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《核電廠氣態(tài)流出物14C分析技術(shù)規(guī)范》（TBSRS 005―2019）供參考［9］。除臺(tái)山核電廠外，目前我國(guó)核電廠主要參考TBSRS 005―2019，采用氫氧化鈉堿液吸收法結(jié)合直接測(cè)量法開(kāi)展氣態(tài)流出物中14C的取樣與分析工作。本文以某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品為主要研究對(duì)象，對(duì)直接測(cè)量法測(cè)量核電廠氣態(tài)流出物14C中準(zhǔn)確度的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和分析，望對(duì)核電廠氣態(tài)流出物14C的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)提供參考。

1 樣品采集

某核電廠氣態(tài)流出物14C利用HAGUE 7000型14C取樣器進(jìn)行采樣，采取連續(xù)累積采樣方式，約每周采集一次樣品。進(jìn)氣流速為20 L?h-1，氣體樣品通過(guò)取樣器配置的多級(jí)鼓泡吸收瓶后，二氧化碳被前兩級(jí)鼓泡吸收瓶盛裝的1 mol?L-1氫氧化鈉溶液捕集，碳?xì)浠衔锝?jīng)催化氧化后被后兩級(jí)鼓泡吸收瓶盛裝的1 mol?L-1氫氧化鈉溶液捕集。采樣后準(zhǔn)確記錄采樣氣體體積和氫氧化鈉吸收液體積。

2 儀器設(shè)備與試劑材料

2.1 儀器與設(shè)備

1220 Quantulus低本底液閃譜儀，美國(guó)PE公司。ME204E電子分析天平、單道可調(diào)式移液器、FE20 pH計(jì)，梅特勒-托利多。C-MAG HP10加熱磁力攪拌器，德國(guó)IKA。FD240程控烘箱，科匯科儀有限公司。

2.2 試劑與材料

氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化銨、無(wú)水乙醇、甲苯，均為分析純，廣州化學(xué)試劑廠。CaCl2飽和溶液：約6 mol?L-1，稱(chēng)取無(wú)水CaCl2（分析純）66.6 g，溶解于100 mL蒸餾水。四氯化碳，分析純，麥克林。20 mL低鉀玻璃測(cè)量瓶，美國(guó)PE公司。14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，100.2 Bq?g-1，誤差（±3.5）%，Eckert&Ziegler公司生產(chǎn)。3H溶 液 標(biāo) 準(zhǔn) 物 質(zhì)，1 009 Bq?mL-1，誤 差（±3.0）%，Eckert&Ziegler公司生產(chǎn)。Hisafe 3閃爍液，美國(guó)PE公司。2，5-二甲基噁唑，閃爍純，阿拉丁。1，4-雙［5-苯基噁唑基-2］苯，閃爍純，阿拉丁。曲拉通，分析純，阿拉丁。

Triton-X100甲苯閃爍液：量取甲苯357 mL置于500 mL燒杯中，稱(chēng)取2.5 g的2，5-二甲基噁唑和0.225 g 1，4-雙［5-苯基噁唑基-2］苯，待溶解后，加入143 mL的曲拉通，即得到500 mL Triton-X100甲苯閃爍液。

3 實(shí)驗(yàn)

3.1 樣品與閃爍液配比實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備兩組測(cè)試樣，0號(hào)為本底測(cè)試樣，1號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣，0號(hào)樣為1 mol?L-1氫氧化鈉溶液，1號(hào)樣是一定體積的1 mol?L-1氫氧化鈉溶液與14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液。取20個(gè)低鉀玻璃測(cè)量瓶，分別加入1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL的0號(hào)樣和1號(hào)樣，再分別加入Hisafe 3閃爍液，使每個(gè)低鉀玻璃測(cè)量瓶?jī)?nèi)的總體積為20 mL，搖勻、避光后置于1220 Quantulus低本底液閃譜儀內(nèi)測(cè)量，每個(gè)樣品測(cè)量200 min。分別讀取各測(cè)試樣的計(jì)數(shù)率，計(jì)算所有1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣的探測(cè)效率，結(jié)合相應(yīng)閃爍液配比下0號(hào)樣的本底計(jì)數(shù)率和樣品加入體積，計(jì)算不同樣品與閃爍液配比下的優(yōu)值因子。

優(yōu)值因子計(jì)算公式為：

式中：FOM為優(yōu)值因子；E為計(jì)數(shù)效率，%；V為樣品體積，mL；Nb為本底計(jì)數(shù)率，min-1。

3.2 淬滅實(shí)驗(yàn)

3.2.1 化學(xué)淬滅影響實(shí)驗(yàn)

直接測(cè)量法中對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響的化學(xué)淬滅因素主要是測(cè)量體系化學(xué)成分的不一致所致，即在不同批次采樣過(guò)程中捕集到的碳與氫氧化鈉溶液生成的碳酸鈉和反應(yīng)剩余氫氧化鈉比例不同所引起的體系差異。本實(shí)驗(yàn)將測(cè)試樣品設(shè)計(jì)為理想化學(xué)體系，從沒(méi)有采集到碳樣品的A樣依次至采集到的碳與氫氧化鈉全部發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉的E樣。分別取上述A~E樣6 mL并加入14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，每個(gè)樣品中14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的加入活度盡可能相近，各加入14 mL閃爍液后，置于1220 Quantulus低本底液閃譜儀內(nèi)測(cè)量，測(cè)量時(shí)間300 min，記錄測(cè)試樣品的外標(biāo)譜淬滅指數(shù)（Spectral Quenching Parameter of the External standard，SQPE）值，即SQPE值。

3.2.2 淬滅指數(shù)與效率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

為確定除化學(xué)淬滅外其他淬滅因素的存在對(duì)探測(cè)效率的影響水平，進(jìn)行了淬滅指數(shù)與探測(cè)效率關(guān)系實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)試樣品為一定體積的基質(zhì)樣品加14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合而成，基質(zhì)樣品是1 mol?L-1氫氧化鈉溶液。測(cè)試樣品和閃爍液的體積配比為6 mL和14 mL。實(shí)驗(yàn)共配制了6個(gè)不同淬滅程度的樣品，編號(hào)為F~K，其中F樣不加淬滅劑，從G樣開(kāi)始淬滅劑的加入量以5 μL為梯度依次遞增。每個(gè)樣品測(cè)量10 min×2，得到實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣品計(jì)數(shù)率和SQPE值。

3.3 樣品中夾帶氚對(duì)14C分析結(jié)果影響水平的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

采用HAGUE 7000型14C取樣器進(jìn)行核電廠氣態(tài)流出物14C采樣時(shí)，廢氣中的氚會(huì)有一部分被氫氧化鈉吸收液捕集。氚和14C均為純?chǔ)潞怂兀捎讦律渚€的能量為連續(xù)譜，采用直接法測(cè)量14C，氚的存在會(huì)對(duì)14C測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生貢獻(xiàn)。為驗(yàn)證采集到的樣品里夾帶有氚以及氚對(duì)14C測(cè)量結(jié)果的影響水平，進(jìn)行了夾帶氚的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和氚加標(biāo)實(shí)驗(yàn)。

3.3.1 夾帶氚的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

1）隨機(jī)取某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品6 mL，加入14 mL Hisafe 3閃爍液后搖勻、避光，在氚測(cè)量模式下進(jìn)行測(cè)量。

2）取1 mol?L-1氫氧化鈉溶液和14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液6 mL，加入14 mL Hisafe 3閃爍液后搖勻、避光，在氚測(cè)量模式下進(jìn)行測(cè)量。

3）取1 mol?L-1氫氧化鈉溶液和14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液6 mL，再加入少量氚標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入14 mL Hisafe 3閃爍液后搖勻、避光，在氚測(cè)量模式下進(jìn)行測(cè)量。

完成測(cè)量后，觀察所獲得的樣品譜圖。

3.3.2 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)

1 mol?L-1氫氧化鈉溶液和14C溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液作為基準(zhǔn)測(cè)試樣品，按照樣品和閃爍液為6 mL和14 mL的配比制備9個(gè)樣品，避光后利用1220 Quantulus低本底液閃譜儀完成第一輪測(cè)量。在測(cè)量后的樣品中再按照不同3H/14C活度比值分別加入氚標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻避光后完成第二輪測(cè)量。對(duì)比在14C測(cè)量窗的不同樣品卡道內(nèi)第一輪測(cè)量和第二輪測(cè)量的計(jì)數(shù)率情況，觀察加入氚標(biāo)準(zhǔn)溶液后14C計(jì)數(shù)率的變化情況。

3.3.3 懸浮法與直接測(cè)量法的比較實(shí)驗(yàn)

《空氣中14C的取樣與測(cè)定方法》（EJ/T 1008―96）是將采集到的樣品溶液進(jìn)行沉淀處理后獲得碳酸鈣粉末，將烘干研磨后的碳酸鈣粉末加入閃爍液進(jìn)行懸浮法測(cè)量，得到樣品的β計(jì)數(shù)率，計(jì)算獲得樣品的14C含量［10］。理論上該方法可以通過(guò)沉淀環(huán)節(jié)的處理完全消除樣品中夾帶氚的影響。本比較實(shí)驗(yàn)對(duì)某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品在采用直接法測(cè)量的同時(shí)，參考《空氣中14C的取樣與測(cè)定方法》（EJ/T 1008―96）對(duì)樣品進(jìn)行懸浮法分析測(cè)量，對(duì)兩種分析方法所獲得的氣態(tài)流出物14C結(jié)果進(jìn)行分析比較。

本實(shí)驗(yàn)中的懸浮法是將采集樣品后的氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移到1 000 mL燒杯中，用NH4Cl調(diào)節(jié)溶液pH約為10.5，再加入飽和CaCl2溶液，確保CO32-完全沉淀，攪拌均勻。靜置12 h以上，用抽濾瓶過(guò)濾CaCO3沉淀，沉淀用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，105℃下烘干至恒重，稱(chēng)量CaCO3質(zhì)量。取至少2 g烘干的CaCO3粉末，用研缽磨細(xì)，準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g CaCO3粉末置于低鉀玻璃測(cè)量瓶中，加入Triton-X100甲苯閃爍液14 mL、去離子水4 mL，振蕩均勻成懸浮液。配好的樣品在低本底液閃譜儀中避光2~3 h后測(cè)量，測(cè)量時(shí)間600 min。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 樣品與閃爍液最佳配比實(shí)驗(yàn)

利用液閃譜儀進(jìn)行放射性測(cè)量，由于樣品探測(cè)效率受自吸收和淬滅等因素的影響，樣品凈計(jì)數(shù)率的增加受到可供利用的樣品量的限制，原則上，在放射性測(cè)量中我們應(yīng)盡可能選擇最大優(yōu)值因子下的測(cè)量裝置和測(cè)量條件［11-12］。不同樣品和閃爍液配比下的優(yōu)值因子趨勢(shì)圖見(jiàn)圖1，不同樣品和閃爍液配比下的探測(cè)效率見(jiàn)表1，不同樣品和閃爍液配比下樣品狀態(tài)見(jiàn)圖2。

圖1 優(yōu)值因子趨勢(shì)圖Fig.1 Figure of merit trend chart

圖2 不同樣品和閃爍液配比下樣品狀態(tài)圖片F(xiàn)ig.2 Samples status picture

由圖1可知，在樣品和閃爍液配比為8 mL和12 mL時(shí)優(yōu)值因子最大。圖2從左到右依次為樣品和閃爍液配比為1 mL和19 mL、2 mL和18 mL、3 mL和17 mL、4 mL和16 mL、5 mL和15 mL、6 mL和14 mL、7 mL和13 mL、8 mL和12 mL、9 mL和11 mL、10 mL和10 mL的樣品狀態(tài)圖。由圖2可知，當(dāng)樣品和閃爍液配比為9 mL和11 mL時(shí)樣品體系已失穩(wěn)，配比為8 mL和12 mL時(shí)樣品體系有出現(xiàn)懸濁的傾向。綜合考慮表1不同配比下的探測(cè)效率可知，樣品與閃爍液的最佳配比選擇6 mL和14 mL。

表1 不同樣品配比下的探測(cè)效率Table 1 Detection efficiency of different sample dosage

4.2 淬滅實(shí)驗(yàn)

4.2.1 化學(xué)淬滅影響實(shí)驗(yàn)

通過(guò)表2可知，化學(xué)體系的不同并未對(duì)淬滅指數(shù)的大小產(chǎn)生本質(zhì)影響，SQPE值在726和728間波動(dòng)?；瘜W(xué)體系的不同對(duì)探測(cè)效率的影響也非常小，探測(cè)效率最大值和最小值的差為0.4%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，不同采樣批次間樣品采集后氫氧化鈉吸收液化學(xué)體系不同導(dǎo)致的化學(xué)淬滅影響可以忽略。

表2 化學(xué)淬滅影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of chemical quenching effect experiment

4.2.2 淬滅指數(shù)與效率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

通過(guò)§3.2.2實(shí)驗(yàn)獲得淬滅指數(shù)與探測(cè)效率擬合關(guān)系，如圖3所示，獲得淬滅指數(shù)和探測(cè)效率擬合公式y(tǒng)=0.002 0x-0.787 6（R2=0.996 9）。統(tǒng)計(jì)2019~2021年某核電廠67個(gè)氣態(tài)流出物14C監(jiān)督性監(jiān)測(cè)樣品 的 直 接 測(cè) 量 法SQPE值［13］，SQPE值 在723.43（SQPEmin）~746.17（SQPEmax）間波動(dòng)。通過(guò)擬合公式y(tǒng)=0.002 0x-0.787 6計(jì)算發(fā)現(xiàn)，SQPEmax與SQPEmin時(shí)的探測(cè)效率分別為70.5%和65.9%，二者效率差值為4.6%。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樣品淬滅程度的不同會(huì)引起探測(cè)效率的波動(dòng)。

圖3 SQPE與探測(cè)效率擬合圖Fig.3 Fitting diagram of SQPE and detection efficiency

目前，國(guó)內(nèi)核電廠采用直接法測(cè)量氣態(tài)流出物14C的探測(cè)效率一般一年刻度一次，即一年內(nèi)使用一個(gè)效率值。為盡可能避免樣品間淬滅程度不同導(dǎo)致探測(cè)效率的偏差，建議在實(shí)際測(cè)量工作中應(yīng)跟蹤樣品SQPE值的變化，發(fā)現(xiàn)樣品SQPE值偏差較大應(yīng)及時(shí)采取淬滅指數(shù)效率曲線法或內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行校正，盡可能保證探測(cè)效率的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.3 樣品中夾帶氚對(duì)14C分析結(jié)果影響水平的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

4.3.1 夾帶氚的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

圖4~6分別為某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品、14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品、同時(shí)含有氚和14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的樣品在氚測(cè)量模式下的譜圖。由圖5可知，此測(cè)量譜圖中的峰為14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)貢獻(xiàn)產(chǎn)生；由圖6可知，左側(cè)第一個(gè)峰為氚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)貢獻(xiàn)產(chǎn)生、第二個(gè)峰為14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)貢獻(xiàn)產(chǎn)生；對(duì)比圖4可知，某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品中同時(shí)含有氚和14C貢獻(xiàn)產(chǎn)生的峰，即14C樣品中夾帶有氚。本實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，隨機(jī)抽取部分某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品在氚模式下進(jìn)行測(cè)量，均符合本規(guī)律，說(shuō)明采用HAGUE 7000型14C取樣器進(jìn)行核電廠氣態(tài)流出物14C采樣時(shí)會(huì)夾帶采集到氣態(tài)流出物中的氚。

圖4 某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品譜圖Fig.4 14C sample spectra of gaseous effluent from a nuclear power plant

圖5 14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品譜圖Fig.5 Spectra of14C reference material sample

圖6 氚和14C標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品譜圖Fig.6 Spectra of tritium and14C reference material sample

4.3.2 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中氚活度與14C活度的比值分別選取了1.0、1.5、2.0三個(gè)水平，每個(gè)水平3個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品。按§3.3.2要求配樣、測(cè)量，第一輪測(cè)量時(shí)僅含有14C標(biāo)準(zhǔn)溶液，第二輪測(cè)量同時(shí)含有14C和氚的標(biāo)準(zhǔn)溶液。測(cè)量后分別獲得14C全能量窗50~650道、優(yōu)值因子最大能量窗140~445道、無(wú)氚能量窗321~650道的計(jì)數(shù)率，見(jiàn)表3。表4對(duì)表3中的測(cè)量結(jié)果進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，可知，氚標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入在50~650道、140~445道對(duì)14C計(jì)數(shù)率的貢獻(xiàn)相近，分別占氚標(biāo)準(zhǔn)溶液活度的1.09%~1.61%、1.10%~1.60%。在無(wú)氚能量窗321~650道對(duì)14C計(jì)數(shù)率的貢獻(xiàn)占氚標(biāo)準(zhǔn)溶液活度的0.10%~0.54%。利用表3中樣品僅有14C標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)的計(jì)數(shù)率和14C活度計(jì)算可得，14C的探測(cè)效率在50~650道為67.8%~69.8%、在140~445道為67.4%~69.4%、在無(wú)氚能量窗321~650道為24.7%~26.0%。

表3 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of standard addition experiment

表4 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)中氚貢獻(xiàn)率情況Table 4 Tritium contributions in standard addition experiments

由加標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，氚的存在對(duì)14C的計(jì)數(shù)率有貢獻(xiàn)，貢獻(xiàn)率約占氚活度水平的1%~2%，利用1220 Quantulus低本底液閃譜儀測(cè)量時(shí)可通過(guò)卡道的方式減少氚對(duì)14C計(jì)數(shù)率的貢獻(xiàn)，只是若完全卡掉氚的能量同時(shí)也會(huì)卡掉大部分14C的有效計(jì)數(shù)，進(jìn)而降低14C的探測(cè)效率。由于核電廠實(shí)際采樣工況有別于本加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，在采樣過(guò)程中，氣態(tài)流出物中氚具體會(huì)有多少夾帶進(jìn)氣態(tài)流出物14C樣品，受氫氧化鈉吸收液對(duì)氚的吸收效率及當(dāng)時(shí)的溫濕度條件等因素的影響，具體不容易評(píng)估和確定。若要從源頭上避免氚夾帶進(jìn)氫氧化鈉吸收液中，應(yīng)考慮改造14C采樣器，如在前端增設(shè)除濕裝置，或采用分子篩等其他采樣方式。

4.3.3 懸浮法與直接測(cè)量法比較實(shí)驗(yàn)

隨機(jī)抽取18個(gè)某核電廠氣態(tài)流出物14C樣品進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，其中隨機(jī)取11個(gè)懸浮分析法樣品進(jìn)行了不同測(cè)量?jī)x器間的平行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。為驗(yàn)證懸浮法的分析可靠性，利用懸浮法分析了水中14C和空氣14C的質(zhì)控樣，質(zhì)控樣的加標(biāo)回收率結(jié)果見(jiàn)表6。加標(biāo)回收率為88.9%~103%，滿(mǎn)足《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ61―2021）中加標(biāo)回收率在80%~120%的要求［14］，證明該分析方法可靠。

表6 質(zhì)控樣結(jié)果Table 6 Results of quality control sample

由表5可知，直接測(cè)量法與懸浮法分析結(jié)果相對(duì)偏差范圍為-1.95%~19.2%，不能充分證明懸浮法的分析結(jié)果明顯低于直接法，既完全消除了夾帶氚的影響，但參考《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ61―2021）中14C（空氣或生物）平行樣和留樣復(fù)測(cè)相對(duì)偏差控制指標(biāo)30%［14］，可以認(rèn)為兩種不同分析方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平行樣或復(fù)測(cè)樣的控制要求。

表5 直接測(cè)量法與懸浮測(cè)量法的比較Table 5 Comparison of direct method and suspension method

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)樣品和閃爍液配比實(shí)驗(yàn)、淬滅影響實(shí)驗(yàn)、夾帶氚的影響實(shí)驗(yàn)及懸浮法和直接法的比較實(shí)驗(yàn)可知：

采用HAGUE 7000型14C取樣器采樣時(shí)會(huì)夾帶部分氚到氣態(tài)流出物14C樣品中，加標(biāo)實(shí)驗(yàn)證明夾帶氚對(duì)14C的貢獻(xiàn)占氚活度水平的1%~2%。建議可通過(guò)解譜卡道、采用懸浮分析法或改變采樣方式減少夾帶氚的影響。若要從源頭上避免氣態(tài)流出物14C樣品中夾帶氚，應(yīng)考慮改造14C采樣器，如在前端增設(shè)除濕裝置，或采用分子篩等其他采樣方式。

在采用直接法進(jìn)行核電廠氣態(tài)流出物14C樣品測(cè)量時(shí)，樣品和閃爍液6 mL和14 mL的體積配比是最佳配比選擇。測(cè)量中應(yīng)關(guān)注樣品淬滅差異引起的探測(cè)效率偏差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)SQPE值偏差較大時(shí)建議采用內(nèi)標(biāo)法或淬滅指數(shù)效率曲線法進(jìn)行校正。

根據(jù)一線工作經(jīng)驗(yàn)，為提高核電廠氣態(tài)流出物14C監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，除關(guān)注分析過(guò)程影響因素外，采樣時(shí)進(jìn)氣流量的準(zhǔn)確性、氫氧化鈉吸收液濃度和體積的準(zhǔn)確性等均屬影響分析結(jié)果準(zhǔn)確性因素之一。在實(shí)際開(kāi)展核電廠氣態(tài)流出物14C采樣過(guò)程中應(yīng)定期校準(zhǔn)采樣流量；確保氫氧化鈉吸收液濃度的準(zhǔn)確性；準(zhǔn)確量取采樣后氫氧化鈉吸收液的體積值。

作者貢獻(xiàn)聲明甄麗穎：提出研究選題，設(shè)計(jì)研究方案，統(tǒng)籌實(shí)施整個(gè)研究過(guò)程，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)分析和采集整理數(shù)據(jù)并撰寫(xiě)文章；張家俊：具體實(shí)施樣品的采集；林穎慧：參與實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程；陳日榮、王作河：參與實(shí)施樣品的采集。