1《核電廠氣載流出物中氪-85的分析方法》編制說(shuō)明根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于下達(dá)2024年第五批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知》（國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2024〕32號(hào)）的安排，開(kāi)展本標(biāo)準(zhǔn)的制定。本標(biāo)準(zhǔn)的制定計(jì)劃編號(hào)為20242364-T-469，標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為《核電廠氣載流出物中氪-85分析方法》，標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)核能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC58）歸口管理。由福建寧德核電有限公司、中國(guó)輻射防護(hù)研究院、中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所、蘇州熱工研究院有限公司、生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心、核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、南華大學(xué)、中廣核久源（成都）科技有限公司。壓水堆核電運(yùn)行設(shè)計(jì)正常工況下濃度為數(shù)百Bq/m3，設(shè)計(jì)事故工況數(shù)千Bq/m3，檢出限太高無(wú)法得到氣載放射性流出物中氪-85實(shí)際排放量，對(duì)于流出物管控非常不利。生態(tài)環(huán)境部國(guó)家核安全局（簡(jiǎn)稱(chēng)NNSA）充分認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的嚴(yán)重性和緊迫性，要求核電廠盡快改進(jìn)氪-85的監(jiān)測(cè)方法。44號(hào)），在該技術(shù)規(guī)范中煙囪氪-85核素推薦使用液閃法，探測(cè)限為100Bq/m3，降低氪-85的探測(cè)限以提高放射性流出物統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。核電廠氣載流出物中氪-85分析標(biāo)準(zhǔn)建立，將大幅度提高我國(guó)針對(duì)核電站氣體流出物中氪-85的監(jiān)測(cè)能力。1.3.1標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度和人員分工根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)下達(dá)的修訂任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度見(jiàn)表1。表1標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度安排進(jìn)度2025年5月23日完成征求意見(jiàn)稿、編制說(shuō)明22025年8月23日完成征求意見(jiàn)稿意見(jiàn)處理，驗(yàn)證報(bào)告、送審稿2025年10月23日完成審查意見(jiàn)處理、報(bào)批稿編制組人員主要包括：朱倫、馬旭媛、葉明、郭貴銀、王瑞俊、保莉、王茜、王鵬、王鑫宇、肖德濤、肖明、田輝宇、劉愛(ài)東、虞澤鋒、李付平、孫偉、楊彬華。1.3.2標(biāo)準(zhǔn)草案編制過(guò)程（1）編寫(xiě)依據(jù)本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》規(guī)定起草。本文件編寫(xiě)格式按照GB/T20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)程第4部分：化學(xué)分析方法》相關(guān)規(guī)定，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，盡可能體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的重現(xiàn)性、準(zhǔn)確性、普遍適用性、實(shí)用性、先進(jìn)性、可操作性。（2）標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程1）前期準(zhǔn)備寧德核電科技與數(shù)字化業(yè)務(wù)辦公室自2023年啟動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作以來(lái)，主動(dòng)協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的秘書(shū)單位聯(lián)合篩選寧德核電具備標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化潛力的項(xiàng)目，與寧德核電技術(shù)部門(mén)成立項(xiàng)目組協(xié)作推進(jìn)申報(bào)工作。該《方法》由化學(xué)環(huán)保部起草，先后通過(guò)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)單位形式審查、國(guó)標(biāo)立項(xiàng)資格評(píng)審、國(guó)標(biāo)委立項(xiàng)審查。2）征求意見(jiàn)稿編制標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目正式立項(xiàng)后，福建寧德核電有限公司、中國(guó)輻射防護(hù)研究院、中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所、蘇州熱工研究院有限公司、生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心、核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、南華大學(xué)和中廣核久源（成都）科技有限公司組成參編單位，于2025年3月開(kāi)展征求意見(jiàn)稿編制工作。在完成編制組討論稿后，通過(guò)內(nèi)部征求意見(jiàn)和初稿討論會(huì)等形式，完善形成了最終的征求意見(jiàn)稿。本標(biāo)準(zhǔn)編制嚴(yán)格遵照國(guó)家法律法規(guī)，并與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)格式符合3GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求。本文件的編制遵循“與國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)協(xié)調(diào)一致、理論實(shí)踐統(tǒng)一、適用范圍明確、格式編排規(guī)范、力求完整、科學(xué)合理”的原則。本標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB/T20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)程第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》要求的內(nèi)容進(jìn)行編制，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，盡可能體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、可操作性和適用性。標(biāo)準(zhǔn)的制定充分考慮多年來(lái)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)內(nèi)當(dāng)前的行業(yè)技術(shù)水平，主要解決核電廠氣載流出物中氪-85的準(zhǔn)確測(cè)定問(wèn)題。本方法研究目標(biāo)為制定核電廠氣載流出物中氪-85的分析方法，提出了低溫吸附-色譜分離法和常溫吸附-色譜分離法兩種樣品前處理方法，以及采用液體閃爍計(jì)數(shù)器或內(nèi)充氣式β探測(cè)器對(duì)處理后的樣品中的氪-85進(jìn)行β射線測(cè)量。本文件適用于核電廠氣載流出物氪-85的分析測(cè)定，其他氣載流出物和環(huán)境空氣中氪-85的分析可參考使用。2.2.2低溫分析方法2.2.2.1方法原理基于低溫吸附-色譜分離法原理，采用多級(jí)活性炭柱對(duì)氣載流出物進(jìn)行分離純化處理。該方法利用氪（Kr）與雜質(zhì)氣體（甲烷(CH4)、氮?dú)?N2)、氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)等）在活性炭表面吸附性能的差異，通過(guò)多級(jí)吸附-解吸過(guò)程實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分（Kr）的精準(zhǔn)分離。經(jīng)純化后的氪氣經(jīng)熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）定量分析其濃度后，采用閃爍液吸收法將氪氣捕集至含吸附劑的液閃瓶中，或直接將氪氣導(dǎo)入內(nèi)充氣式β探測(cè)器。最終，利用β計(jì)數(shù)法實(shí)現(xiàn)氪-85的活度測(cè)量。2.2.2.2試劑與材料除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?，?shí)驗(yàn)用水為去離子水或蒸餾（1）氦氣，純度≥99.999%；（2）液氮；（3）固體干冰；（4）驅(qū)動(dòng)氣：壓縮空氣，或其他惰性氣體；（5）氪-85標(biāo)氣，采用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，不確定度≤5%；4（6）氪標(biāo)準(zhǔn)氣體：純度≥99.99%；（7）干燥劑，燒堿石棉、無(wú)水硫酸銅、變色硅膠等；（8）色譜柱：5A分子篩，3.0~6米長(zhǎng)，直徑3.2mm；或13X分子篩，3.0米長(zhǎng)，直徑3.2mm;（9）一級(jí)活性炭柱：椰殼活性炭60~120目，柱容量不小于18mL；（10）二級(jí)活性炭柱：椰殼活性炭60~120目，柱容量不小于4mL；（11）硅膠，200～400目；（12）二甲苯，C8H10，分析純；（13）PPO，分析純；（14）POPOP，分析純；（15）閃爍液制備：取3gPPO+150mgPOPOP溶解于1L二甲苯中，攪拌溶解或者使用商用閃爍液。2.2.2.3儀器和設(shè)備（1）低本底液體閃爍計(jì)數(shù)器；（2）輻射探測(cè)器：測(cè)量腔室體積不小于20mL，本底不大于0.8cps；（3）TCD檢測(cè)器：氪檢出限為100ppm；（4）抽氣泵1：用于將樣品抽入一級(jí)活性炭柱中；（5）抽氣泵2：用于將輻射探測(cè)器的腔體抽負(fù)壓；（6）干燥管：內(nèi)裝干燥劑，容量不小于50mL；（7）氣體進(jìn)樣器：10～1000μL；（8）樣品盛裝裝置，氣瓶或氣袋；（9）氣溶膠高效過(guò)濾器：0.3μm；（10）氣體質(zhì)量流量控制器：0～1L/min；（11）質(zhì)量流量控制器積算儀：適配氣體質(zhì)量流量控制器；（12）二通球閥：若干；（13）分析天平：精度0.1mg；（14）烘箱；（15）玻璃注射器：20mL；（16）氪收集裝置，適配于20mL標(biāo)準(zhǔn)玻璃液閃瓶；5（17）壓力傳感器，測(cè)量負(fù)壓。（18）六通閥：5個(gè)，1/8in（19）柱溫箱：用于給色譜柱提供恒定溫度，40℃~300℃,±1℃;2.2.2.4流程搭建2.2.2.4.1儀器搭建在氣相色譜儀的色譜柱前串聯(lián)兩個(gè)六通閥，第一個(gè)閥連接一級(jí)活性炭柱，第二個(gè)閥連接二級(jí)活性炭柱，在氣相色譜儀氣體出口連接一個(gè)六通閥，閥后連接氪收集裝置或輻射探測(cè)器。見(jiàn)圖2.1。氪收集裝置接線見(jiàn)圖2.2。輻射探測(cè)器接線見(jiàn)圖2.3。圖2.1低溫分析前處理制樣裝置流程1-氦氣；2-氪標(biāo)準(zhǔn)氣體；3-定量環(huán)；4-六通閥；5-色譜柱；6-TCD檢測(cè)器；7-樣品鋼瓶/氣袋；8-氣溶膠過(guò)濾器和干燥柱；9-抽氣泵；10-質(zhì)量流量控制器；11-一級(jí)活性炭柱；12-二級(jí)活性炭柱；13-液氮/干冰/沸水?。?4-二通球閥；15-氪收集裝置/β探測(cè)器；16-柱溫箱。6圖2.2氪收集裝置接線圖1-收集蓋(適配20mL玻璃液閃瓶)；2-20mL玻璃液閃瓶；3-杜瓦罐；4-二通球閥；5抽氣泵；6-分離純化后的樣品氣；7-注射器圖2.3輻射探測(cè)器連接圖1-內(nèi)充氣式β探測(cè)器；2-不銹鋼四通；3-不銹鋼三通；4-壓力傳感器；5-二通球閥，9和14與圖5.2對(duì)應(yīng)2.2.2.4.2儀器準(zhǔn)備（1）柱溫箱溫度設(shè)置為80℃,橋流設(shè)置為70mA～120mA，TCD設(shè)置溫度為100℃,載氣氦氣初始流速設(shè)置為20mL/min~50mL/min。氪標(biāo)準(zhǔn)氣體出口壓力調(diào)整為0.1Mpa。7（2）載氣流速根據(jù)流程進(jìn)行設(shè)定，需設(shè)置不同流速。一級(jí)活性炭柱由載氣以90mL/min的流速吹掃30min，二級(jí)活性炭柱由載氣以90mL/min的流速吹掃15min。（3）硅膠需在105℃下烘干1小時(shí)。2.2.2.4.3樣品采集與保存（1）樣品的采集應(yīng)滿(mǎn)足HJ/T22中3.2節(jié)要求。（2）氣載流出物應(yīng)單獨(dú)采集，采集后立即密封處保持。（3）樣品采集后應(yīng)放置3天后進(jìn)行測(cè)量。2.2.2.4.4樣品前處理（1）樣品前處理可以根據(jù)實(shí)際選擇泵驅(qū)動(dòng)或者惰性氣體驅(qū)動(dòng)，氣袋一般采用泵驅(qū)動(dòng)，鋼瓶采用惰性氣體驅(qū)動(dòng)。采樣泵驅(qū)動(dòng)樣品容器后面依次連接氣溶膠高效過(guò)濾器、干燥器、氣體質(zhì)量流量控制器、采樣泵、一級(jí)活性炭柱，質(zhì)量流量控制器積算儀用于積算進(jìn)行前處理的氣載流出物體積。一般可處理體積為1～20L，可通過(guò)增加活性炭柱實(shí)現(xiàn)更大體積樣品的前處理。氣體驅(qū)動(dòng)測(cè)量采樣鋼瓶?jī)?nèi)樣品氣體的溫度和壓力，根據(jù)鋼瓶體積計(jì)算樣品氣體的標(biāo)況體積，將采樣鋼瓶進(jìn)氣口和排氣口連接至進(jìn)氣管線，使用氮?dú)庾鳛檩d氣，以500-600mL/min流速吹掃，將樣品氣體全部轉(zhuǎn)移至第一活性炭柱內(nèi)。樣品容器后面依次連接氣溶膠高效過(guò)濾器、干燥器、氣體質(zhì)量流量控制器、采樣泵、一級(jí)活性炭柱，質(zhì)量流量控制器積算儀用于積算進(jìn)行前處理的氣態(tài)流出物氣載流出物體積。一般可處理體積為1~20L,可通過(guò)增加活性炭柱實(shí)現(xiàn)更大體積樣品的前處理。（2）將一級(jí)活性炭柱放入杜瓦罐中維持5min～10min，杜瓦罐中盛裝液氮。打開(kāi)氪標(biāo)準(zhǔn)氣體閥門(mén)，15s后，切換閥門(mén)4-1，利用氣相色譜儀中的定量環(huán)導(dǎo)入氪標(biāo)準(zhǔn)氣體，1min后將閥門(mén)4-1切回。利用采樣泵驅(qū)動(dòng)或氣體驅(qū)動(dòng)方式，打開(kāi)閥門(mén)14-1，5min后，打開(kāi)閥門(mén)14-2。氣載流出物經(jīng)過(guò)一級(jí)活性炭柱吸附完成后，關(guān)閉14-1，快速將一級(jí)活性炭柱放入干冰杜瓦罐中，2min后，關(guān)閉閥門(mén)14-2，切換閥門(mén)4-2，載氣流速設(shè)置為90mL/min，吹掃30min，廢氣排空，吹掃結(jié)束后切換閥門(mén)4-2。（3）將一級(jí)活性炭柱放入沸水浴中維持5min～10min，同時(shí)將二級(jí)活性炭柱放入液氮杜瓦罐中，切換閥門(mén)4-2，載氣流速設(shè)置為90mL/min，吹掃30min，在氪出峰時(shí)間之前，切換閥門(mén)4-4，2min后，打開(kāi)閥門(mén)14-3，將氪氣切入二級(jí)活性炭柱中，氪出峰結(jié)束后，切換閥8門(mén)4-4，2min后，關(guān)閉閥門(mén)14-3打開(kāi)。（4）載氣吹掃30min結(jié)束后，切換閥門(mén)4-2，將二級(jí)活性炭柱放入干冰杜瓦罐中維持5min～10min，將閥門(mén)14-3打開(kāi)1min后關(guān)閉，切換閥門(mén)4-3，載氣流速設(shè)置為50mL/min，吹掃30min，廢氣排空，吹掃結(jié)束后切換閥門(mén)4-3。（5）將二級(jí)活性炭柱放入沸水浴中維持5min～10min，切換閥門(mén)4-3，載氣流速設(shè)置為20mL/min，吹掃30min，在氪出峰時(shí)間之前，切換閥門(mén)4-4，同時(shí)切換閥門(mén)4-5，打開(kāi)閥門(mén)14-4，氣體進(jìn)入氪收集裝置或β探測(cè)器，在氪出峰結(jié)束后，切換閥門(mén)4-4，同時(shí)切換閥門(mén)4-5。2.2.2.4.5測(cè)量分析低本底液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量（1）在氪出峰時(shí)間之前利用六通閥將氪氣切入氪收集裝置，氪收集裝置需在二級(jí)活性炭柱放入沸水浴時(shí)，將液閃瓶放在液氮杜瓦罐中。（2）氪出峰時(shí)間結(jié)束后，切換六通閥，20mL注射器內(nèi)有18mL閃爍液，將閃爍液注入液閃瓶中，立刻擰上蓋子，并搖勻。（3）液體閃爍體計(jì)數(shù)器開(kāi)機(jī)后，按照儀器使用說(shuō)明書(shū)要求，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的預(yù)熱，使之達(dá)到正常工作狀態(tài)，樣品在液體閃爍體計(jì)數(shù)器中避光1小時(shí)后測(cè)量。內(nèi)充氣式β探測(cè)器測(cè)量（1）在2.2.2.4.4（5）中二級(jí)活性炭柱放入沸水浴中維持時(shí)，利用抽氣泵將探測(cè)器抽真（2）在氪出峰時(shí)間之前利用電磁閥將氪-85切入探測(cè)器中。氪出峰時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉電磁閥，將樣品滯留在探測(cè)器腔室內(nèi)并進(jìn)行測(cè)量。（3）對(duì)內(nèi)充氣式β探測(cè)器抽真空后進(jìn)行測(cè)量，獲得探測(cè)器本底計(jì)數(shù)率Nb，2.2.2.4.6空白樣品制備直接采集空氣，同2.2.2.4.4樣品分析流程，進(jìn)行空白樣品制備，獲得本底計(jì)數(shù)率N0。2.2.2.4.7回收率測(cè)定（1）利用氣體進(jìn)樣器抽取100μL～500μL氪標(biāo)準(zhǔn)氣體，按照2.2.2.4.4（2）~（5）步驟進(jìn)行處理，在色譜工作站計(jì)算得到氪標(biāo)準(zhǔn)氣體的峰面積，記為S0。（2）利用氣體進(jìn)樣器抽取相同體積的氪標(biāo)準(zhǔn)氣體，直接注入實(shí)際樣品中，同5.2樣品分析步驟，由色譜工作站計(jì)算得到氪標(biāo)準(zhǔn)氣體的峰面積，記為S1。2.2.2.4.8效率刻度9（1）低本底液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量用氣體進(jìn)樣器抽取一定量的氪-85放射性標(biāo)準(zhǔn)氣體，直接注入氪收集裝置，再注入18mL閃爍液，立刻擰上蓋子，并搖勻，制得氪-85效率刻度源，使用低本底液體閃爍計(jì)數(shù)器，得到氪-85的探測(cè)效率。（2）輻射探測(cè)器測(cè)量用氣體進(jìn)樣器抽取一定量的氪-85放射性標(biāo)準(zhǔn)氣體，直接注入探測(cè)器腔體內(nèi)，進(jìn)行測(cè)量，得到氪-85的探測(cè)效率。2.2.2.5結(jié)果與計(jì)算表示式中：Y——回收率，%；S0——氪標(biāo)準(zhǔn)氣體經(jīng)過(guò)兩級(jí)活性炭柱再進(jìn)入色譜后得到的峰面積；S1——氪標(biāo)準(zhǔn)氣體經(jīng)過(guò)實(shí)際樣品氣吸附、兩級(jí)活性炭柱制樣后的峰面積。（2）探測(cè)效率式中：Ns——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)數(shù)率，s-1；Nb——本底計(jì)數(shù)率，s-1；E——探測(cè)效率，%；C0——氪-85標(biāo)準(zhǔn)氣體活度，Bq/m3;V0——氪-85標(biāo)準(zhǔn)氣體的取樣體積，m3；f——氪-85β衰變分支比，0.996。（3）氪-85活度濃度式中：NC——樣品計(jì)數(shù)率，或s-1；Nb——本底計(jì)數(shù)率，或s-1；E——探測(cè)效率，%；Y——回收率，%；V——樣品氣體體積，m3;f——氪-85β衰變分支比，0.996。（4）方法探測(cè)限式中：LD——氪-85的探測(cè)限，Bq/m3；tb——本底測(cè)量時(shí)間，s。其他同上。2.2.3.1方法原理基于常溫吸附-色譜分離法原理，采用多級(jí)分子篩分離柱對(duì)氣載流出物進(jìn)行分離純化處理。該方法利用氪（Kr）與雜質(zhì)氣體（甲烷(CH4)、氮?dú)?N2)、氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)等在分子篩和活性炭表面吸附和分離性能的差異，通過(guò)多級(jí)吸附-解吸過(guò)程實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分（Kr）的精準(zhǔn)分離。經(jīng)純化后的氪氣直接轉(zhuǎn)移到內(nèi)充氣式β探測(cè)器，基于β計(jì)數(shù)法實(shí)現(xiàn)氪-85（85Kr）的活度測(cè)量。2.2.3.2試劑與材料除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭瑢?shí)驗(yàn)用水為去離子水或蒸餾（1）載氣：氦氣，純度≥99.999%。（2）氪-85標(biāo)氣，采用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，不確定度≤5%。（3）一級(jí)分離柱：4A分子篩1～2目，2.3米長(zhǎng)，直徑1/2英寸，螺旋狀。（4）二級(jí)分離柱：5A分子篩45～60目，1.9米長(zhǎng)，直徑1/2英寸，螺旋狀。（5）三級(jí)分離柱：碳分子篩20～30目,3米長(zhǎng)，直徑1/8英寸，螺旋狀。（6）四級(jí)分離柱：碳分子篩20～30目，1.5米長(zhǎng)，直徑1/4英寸，螺旋狀。2.2.3.3儀器和設(shè)備（1）取樣氣瓶：3~10L；（2）氣體質(zhì)量流量計(jì)：4個(gè)，范圍：0~1L/min；（3）壓力計(jì)：4個(gè)，范圍：0~600kPa（絕對(duì)壓力）；（4）兩通電磁閥：26個(gè)；（5）真空泵：1個(gè)；（6）內(nèi)充氣式β探測(cè)器：測(cè)量腔室體積不小于20mL，本底不大于0.8cps；（7）加熱床：4個(gè)，控制溫度范圍20℃~350℃;（8）商用氣相色譜儀：使用TCD檢測(cè)器；六通閥：4個(gè)，1/8in。2.2.3.4流程搭建2.2.3.4.1儀器搭建整個(gè)管路系統(tǒng)中包含4個(gè)加熱床，分別是除雜床T2、分離床T3、純化床T4和收集床T5，其中一級(jí)分離柱放置在除雜床內(nèi)，二級(jí)分離柱放置在分離床內(nèi)，三級(jí)分離柱放置在純化床內(nèi)，四級(jí)分離柱放置在收集床內(nèi)。β探測(cè)器通過(guò)多個(gè)電磁閥和四級(jí)分離柱的出口以及真空泵進(jìn)行連接。如圖5.4所示。圖2.4常溫分離純化裝置連接圖C1鋼瓶，V1~V26電磁兩通閥，P1~P4壓力傳感器，T1樣品瓶，T2除雜床，T3分離床，T4純化床，T5收集床，MF1~MF4流量計(jì)，F(xiàn)1~F9過(guò)濾器，E1真空泵，G1內(nèi)充氣式β探測(cè)器。2.2.3.4.2儀器準(zhǔn)備完成分析裝置搭建后，先對(duì)裝置中的除雜床T2、分離床T3、純化床T4和收集床T5進(jìn)行活化處理，具體步驟如下：給裝置連通載氣氦氣，并設(shè)置載氣流量MF1~MF4為100mL/min，對(duì)四個(gè)床加熱到350℃并保持，并持續(xù)用氦氣對(duì)管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間不小于2小時(shí)。2.2.3.4.3樣品采集與保存（1）管道和煙囪采樣，符合HJ/T22中3.2.2節(jié)要求。（2）氣態(tài)流出物應(yīng)單獨(dú)采集，采集后應(yīng)立即密封保持。2.2.3.4.4樣品分析步驟（1）實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求溫度在0~25℃,濕度不大于90%。（2）將采樣氣瓶T1連接到系統(tǒng)中，打開(kāi)氦氣鋼瓶，設(shè)置載氣流量MF1為100mL/min，在載氣氦氣的驅(qū)動(dòng)下，將3~10L樣品氣體轉(zhuǎn)移通過(guò)除雜床T2和分離床T3對(duì)樣品進(jìn)行除雜分離，用時(shí)約60min；（3）將分離柱T3升溫至300℃左右，將分離柱T3中吸附的樣品解析，設(shè)置載氣流量MF4為27mL/min，由載氣氦氣將解析的樣品轉(zhuǎn)移通過(guò)純化床T4，然后在收集床T5收集，用時(shí)約38min。（4）對(duì)探測(cè)器G1抽真空至約5kPa~10kPa，將收集床T5升溫至300℃;（5）設(shè)置載氣流量MF3為15mL/min，將收集柱T5中的樣品載帶至探測(cè)器G1中，探測(cè)器G1壓力為從5kPa~10kPa回壓到110kPa左右，完成樣品自動(dòng)收集到內(nèi)充氣式β探測(cè)器G1腔室內(nèi)，即可以開(kāi)始啟動(dòng)直接測(cè)量。2.2.3.4.5樣品回收率測(cè)定（1）利用氣體進(jìn)樣系統(tǒng)抽取1ml~5ml氪標(biāo)準(zhǔn)氣體，通過(guò)色譜儀測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。（2）取3~10L空氣樣品（用空氣中Kr的濃度乘以體積獲得Kr的量m0按照5.7樣品分析步驟將樣品收集到收集柱中后加熱解析至50ml鋼瓶中，將解析樣品由色譜儀進(jìn)行分析，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得氪的濃度，通過(guò)氪的濃度乘以鋼瓶體積獲得Kr的量（m1）。2.2.3.4.6效率刻度（1）探測(cè)器體積標(biāo)定采用體積精確已知且容積相近的容器對(duì)探測(cè)器體積進(jìn)行精確標(biāo)定，分段扣除連接管路體積，探測(cè)器有效體積記為V。（2）探測(cè)器本底測(cè)量首先清洗探測(cè)器，然后進(jìn)行本底測(cè)試，每次測(cè)量時(shí)間為3600s，重復(fù)測(cè)量3次，記錄本底凈計(jì)數(shù)率nb，取平均值b作為探測(cè)器本底值。（3）85Kr標(biāo)準(zhǔn)樣品充裝將探測(cè)器抽至負(fù)壓，記錄壓力值P0（P0通常小于10kPa然后往探測(cè)器里面注入比活度已知的85Kr標(biāo)準(zhǔn)氣體，比活度為A0'，記錄充氣后壓力值P1和此時(shí)的環(huán)境溫度T。（4）充入氦氣，將探測(cè)器內(nèi)壓力平衡至工作壓力，一般在為常壓。然后進(jìn)行85Kr標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量，每次測(cè)量時(shí)間為3600s，重復(fù)測(cè)量3次，記錄每次測(cè)量85Kr樣品的計(jì)數(shù)率nkr，取平均值kr作為標(biāo)準(zhǔn)樣品計(jì)數(shù)率。（5）85Kr標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量：利用樣品計(jì)數(shù)率、本底計(jì)數(shù)率和已知的注入探測(cè)器里面的標(biāo)準(zhǔn)樣品量，計(jì)算探測(cè)器的效率。（6）可以重復(fù)上述2-3步驟，測(cè)量不同注入量的85Kr的效率，然后對(duì)所有效率取平均值。2.2.3.5結(jié)果與計(jì)算表示（1）樣品回收率式中：Y——回收率，%；m0——3~10L空氣中Kr的量；m1——3~10L氣體經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分離純化后的量。（2）探測(cè)效率式中：ε——測(cè)量探測(cè)器對(duì)85Kr的探測(cè)效率，%；n-Kr——標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量平均計(jì)數(shù)率，s-1；b——本底測(cè)量平均計(jì)數(shù)率，s-1；A0'——標(biāo)準(zhǔn)樣品中85Kr的比活度，Bq/mL；f——氪-85的β衰變分支比，0.996；r——環(huán)境溫度，k；P1——充入標(biāo)準(zhǔn)樣品后探測(cè)器的壓力值，kPa；P0——抽空時(shí)探測(cè)器的壓力值，kPa；VT——探測(cè)器有效體積，mL。（3）氪-85活度濃度式中：nc——樣品測(cè)量計(jì)數(shù)率，s-1；nb——本底測(cè)量計(jì)數(shù)率，s-1；V——樣品氣體體積，m3;ε——總效率，%；f——氪-85的β衰變分支比，0.996。（4）方法探測(cè)限·······················································(9)式中：LD——常溫分離方法氪-85的探測(cè)限，Bq/m3；tb——常溫分離方法本底測(cè)量時(shí)間，s；其他同上。（1）建立數(shù)學(xué)模型（10）（2）不確定度來(lái)源分析根據(jù)液體閃爍計(jì)數(shù)器法測(cè)量氣載流出物中氪-85放射性活度濃度的數(shù)學(xué)模型，確定液體閃爍計(jì)數(shù)器法測(cè)量氣載流出物中氪-85放射性活度濃度的不確定度評(píng)定程序如下表5-1所示。表2-1液體閃爍計(jì)數(shù)器法測(cè)量氣載流出物氪-85放射性活度濃度的不確定度評(píng)定程序不確定度分量不確定度計(jì)算公式不確定度分量不確定度計(jì)算公式氪-85源不確定度u(A)（k=1）由標(biāo)準(zhǔn)源自身確定標(biāo)準(zhǔn)源計(jì)數(shù)率iA不確定度uiA本底計(jì)數(shù)率i0不確定度ui0樣品計(jì)數(shù)率i的不確定度ui樣品體積V不確定度uV根據(jù)檢定規(guī)程，uV=最大容量允差/量取體積試劑空白計(jì)數(shù)率ib的不確定度u(ib)與樣品計(jì)數(shù)率i的不確定度計(jì)算公式一致回收率R的不確定度uRu(R)由標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度決定試劑空白Cb的不確定度uCb合成不確定度u(C)（k=1）擴(kuò)展不確定度U(C)（k=2）UC=uC×2根據(jù)氣載流出物中氪-85放射性活度濃度的數(shù)學(xué)模型，影響其測(cè)量不確定度的因素主要有以下3個(gè)：（1）儀器測(cè)量樣品源的不確定度；（2）儀器效率刻度的不確定度；（3）樣品取樣的不確定度。表2-2β探測(cè)器測(cè)量法測(cè)量氣載流出物中氪-85放射性活度濃度的不確定度評(píng)定程序不確定度分量不確定度計(jì)算公式儀器測(cè)量樣品源的不確定度ur1儀器效率刻度的不確定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量ur21不確定度分量不確定度計(jì)算公式度ur2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)活度濃度ur22量取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ur231樣品取樣的不確定度ur3V1量取ur3合成不確定度按照質(zhì)量保證要求，制定以下質(zhì)量保證措施：（1）定期對(duì)流量計(jì)、色譜進(jìn)行刻度或校準(zhǔn)（2）液閃譜儀應(yīng)定期校準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其性能有了變化或發(fā)生影響工作參數(shù)的變化以后，應(yīng)重新校準(zhǔn)。2.2.4.1儀器效率泊松分布檢驗(yàn)每年至少進(jìn)行一次對(duì)儀器效率計(jì)數(shù)泊松分布的檢驗(yàn)，以確定儀器的穩(wěn)定性，若儀器效率計(jì)數(shù)不滿(mǎn)足泊松分布，有可能懷疑設(shè)備不正常，應(yīng)進(jìn)一步檢查原因。選擇一個(gè)工作日或一個(gè)工作單元（如完成一個(gè)或一組樣品測(cè)量所需的時(shí)間）為檢驗(yàn)的時(shí)間區(qū)間，按照GB8999附錄A要求，在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)，測(cè)量30次～60次相同時(shí)間間隔的效率計(jì)數(shù)，按照公式進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)量X2值：（11）式中：X2—統(tǒng)計(jì)量值；n—所測(cè)效率的次數(shù)；S—n次效率計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；N—n次效率計(jì)數(shù)的平均值，也是按泊松分布計(jì)算的效率計(jì)數(shù)的方差。2.2.4.2儀器本底、效率質(zhì)量控制定期使用本底樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)液閃進(jìn)行刻度，因試劑和材料、儀器和設(shè)備、測(cè)量環(huán)境的改變，導(dǎo)致計(jì)算得到的探測(cè)下限值變化在10Bq/m3以上時(shí)，應(yīng)重新刻度。低本底液體閃爍計(jì)數(shù)器需定期使用儀器自帶無(wú)淬滅校驗(yàn)源開(kāi)展探測(cè)效率測(cè)定，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)查找原因。2.2.4.3短期穩(wěn)定性檢驗(yàn)每年至少進(jìn)行一次對(duì)儀器效率計(jì)數(shù)泊松分布的檢驗(yàn)，用儀器廠家提供或自配的氪-85校驗(yàn)源/本底樣，泊松分布的檢驗(yàn)方法按照GB8999附錄A執(zhí)行。2.2.4.4長(zhǎng)期穩(wěn)定性檢用儀器廠家提供或自配的本底樣，在相同測(cè)量條件下，收集20個(gè)左右的本底計(jì)數(shù)率數(shù)據(jù)（如每月收集1～2個(gè)數(shù)據(jù)，大約一年時(shí)間，計(jì)算這些數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，建立本底質(zhì)控圖。此后，每隔20天左右收集一個(gè)相同條件下的測(cè)量數(shù)據(jù)并把它點(diǎn)在圖上，如果該點(diǎn)落在控制線之間，說(shuō)明測(cè)量處于受控狀態(tài)；如果該點(diǎn)落在控制線之外，或者出現(xiàn)七點(diǎn)連續(xù)下降或上升的情況時(shí)，說(shuō)明測(cè)量有失去控制的傾向，應(yīng)立即檢查原因，予以及時(shí)糾正。使用質(zhì)量控制圖檢驗(yàn)儀器的穩(wěn)定性，以保證日常工作的一致性。比對(duì)樣品正在驗(yàn)證中。比對(duì)樣品驗(yàn)證完成后形成。本標(biāo)準(zhǔn)方法的技術(shù)方案具有可行性、先進(jìn)性、適用性等特性。技術(shù)方案可行，極大提高檢測(cè)效率，降低檢測(cè)成本。對(duì)氣載流出物中氪-85的測(cè)量，可以監(jiān)控核電廠是否異常排放，能適時(shí)開(kāi)展相應(yīng)監(jiān)測(cè)，利于核電廠周?chē)h(huán)境輻射監(jiān)督管理，同時(shí)對(duì)流出物的日常監(jiān)測(cè)也能達(dá)到判斷核設(shè)施是否異常的目的。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）曾多次召開(kāi)會(huì)議討論氪-85的排放、分離和儲(chǔ)存技術(shù)，制定了相關(guān)技術(shù)規(guī)范。例如，IAEA的技術(shù)委員會(huì)會(huì)議重點(diǎn)討論了燃料再處理廠中氪-85的控制方法。2006年國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）發(fā)布《大氣中氪-85自動(dòng)采樣與分析儀的研制》（IAEA-CN-148/34）[14]報(bào)告，對(duì)空氣中氪-85的常規(guī)測(cè)定方法進(jìn)行綜述。歐盟在2004/2/EURATOM（ComimissionRecommendationonstandardizedInformationonRadioactiveAirborneandLiquidDischargesintotheEnvironment）中規(guī)定了核電站流出物的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目85Kr的探測(cè)下限為104Bq/m3，將樣品放置一段時(shí)間后，短壽命氣體衰變完后，再進(jìn)行β測(cè)量。歐洲某些核電站85Kr監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（每月次）外包給相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)，比如捷克的核電站85Kr監(jiān)測(cè)任務(wù)由NRPI（NationalRadiationProtectionInstitute(SúROinCzech)）承擔(dān)、匈牙利外包給MTAATOMKI(theaccreditedInstituteofNuclearResearchoftheHungarianAcademyofSciences)。匈牙利Paks核電站對(duì)惰性氣體的監(jiān)測(cè)采用的是450mm2的離子注入硅探測(cè)器PIPS，測(cè)量時(shí)間10分鐘，85Kr的測(cè)量范圍3.7kBq/m3到3.7GBq/m3。匈牙利MTAATOMKI對(duì)Paks核電站煙囪中氪-85的監(jiān)測(cè)方法是對(duì)10L的空氣樣本采用低溫吸附預(yù)濃集后，使用正比計(jì)數(shù)器測(cè)量β計(jì)數(shù)，氪-85的月平均活度濃度幾乎都不高于100Bq/m3。德國(guó)BFS對(duì)空氣中氪-