一种尿液样品中钚含量的快速分析方法

摘要

本发明属于放射性物质分析技术领域，涉及一种尿液样品中钚含量的快速分析方法。所述的快速分析方法包括如下步骤：(1)酸化和共沉淀；(2)有机质分解；(3)树脂柱纯化；(4)测量。利用本发明的尿液样品中钚含量的快速分析方法，能够消除干扰、高灵敏度、耗时短、成本低、方便操作的批量快速准确分析尿液样品中的钚含量。

说明书

技术领域

本发明属于放射性物质分析技术领域，涉及一种尿液样品中钚含量的快速分析方法。

背景技术

辐射内照剂量监测需满足国际放射防护委员会(ICRP)推荐的职业照射情况下，1mSv待积有效剂量的常规尿样生化检验的灵敏度和准确度的要求。然而钚在人体排泄份额很小，因此其尿样浓度极低(μBq/L或fg/L水平甚至更低)。为了达到常规监测分析探测限的要求，检测方法应尽可能降低本底、提高灵敏度，以保证测量数据的准确性和精确性。在应急状况下更需要具有在短时间内准确快速分析大量尿样的能力。这就要求分析技术尽可能简便、易于操作、适于批量化快速制样与测量，以应对核应急时大量样品的快速分析需求。这都无疑对复杂基体样品中超低水平核素测量技术提出了新挑战。

近几十年来，研究者已建立了多种分析方法用于检测样品中的钚同位素，如α能谱法(参见：[1]Jia,C.Testa,D.Desideri,et al.,Health Phys.77(1999)52-61.[2]F.L.Sayles,H.D.Livingston,G.P.Panteleyev,Sci.Total Environ.202(1997)25-41.[3]G.J.Wan,P.H.Santschi,M.Sturm,et al.,Chem.Geol.63(1987)181-196.[4]X.Dai,S.Kramer-Tremblay,Health Phys.101(2011)144.)、质谱法(参见：[5]W.Dong,S.G.Tims,L.K.Fifield,et al.,J.Environ.Radioact.101(2010)29-32.[6]J.Qiao,X.Hou,P.Roos,et al.,Anal.Chem.83(2011)374-381.[7]Y.Xu,J.Qiao,X.Hou,et al.,Sci.Rep.3(2013).[8]J.Zheng,M.Yamada,F.Wu,et al.,J.Environ.Radioact.100(2009)71-75.[9]X.Dai,S.Kramer-Tremblay,J.Radioanal.Nuc.Chem.289(2011)461-466.[10]X.Dai,S.Kramer-Tremblay,Anal.Chem.86(2014)5441-5447)等。

α能谱法测量钚同位素的探测限高(～50fg)、耗时长，且只能给出

AMS具有极高的灵敏度，与ICP-MS相比能够为钚的测量提供更低的检测限，已被用于尿样中钚同位素的测量(参见：Dai,M.Christl,S.Kramertremblay,et al.,J.Anal.Atom.Spectrom.27(2012)126-130)，其

ICP-MS分析的主要优点在于样品分析速度快、分析灵敏度和性价比较高，但是对于利用ICP-MS分析钚同位素，需要注意样品中的基体元素与溶剂元素或等离子气元素形成的双原子或多原子离子的干扰，如

发明内容

本发明的目的是提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，以能够消除干扰、高灵敏度、耗时短、成本低、方便操作的批量快速准确分析尿液样品中的钚含量。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，所述的快速分析方法包括如下步骤：

(1)酸化和共沉淀：向尿液样品中加入一定活度的示踪剂和一定量的硝酸进行酸化，然后加入Ti，用氨水调节pH进行共沉淀；

(2)有机质分解：用硝酸溶解共沉淀后加入一定量H

(3)树脂柱纯化：将步骤(2)处理得到的样品上AGMP-1M树脂柱，用HNO

(4)测量：将步骤(3)所得洗脱液蒸至近干后溶解于硝酸介质中，用高性能膜去溶雾化进样系统Apex Omega结合ICP-QQQ进行钚含量的测量。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(1)中，每L尿液样品中加入1～2mBq

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(1)中，所述的酸化的温度为80～90℃，时间为30～40分钟。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(1)中，所述的共沉淀的pH为7～8。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(2)中，所述的加入氨水调节样品pH进行共沉淀为调节pH为7～8。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(2)中，所述的NaNO

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(3)中，所述的HNO

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(3)中，所述的使用氨水调节pH进行共沉淀为调节pH为7～8。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(3)中，所述的HCl+HF溶液体系中HCl的浓度为0.1～0.15mol/L，HF的浓度为0.01～0.015mol/L。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种尿液样品中钚含量的快速分析方法，其中步骤(4)中，所述的蒸至近干为蒸发除去80-95％的水。

上述步骤(1)中，HTiO共沉淀法能够去除溶解液中的大量基体干扰，且1L尿液样品生成的沉淀量不会过大。

上述步骤(2)中，使用H

上述步骤(3)中，两级树脂纯化样品中Pu，能去除样品中基体元素，特别是ICP-MS测Pu的干扰核素

上述步骤(4)中，利用高性能膜去溶雾化进样系统Apex Omega结合新型ICP-QQQ的碰撞反应池技术和串联质谱技术(MS/MS)消除

本发明的有益效果在于，利用本发明的尿液样品中钚含量的快速分析方法，能够消除干扰、高灵敏度、耗时短、成本低、方便操作的批量快速准确分析尿液样品中的钚含量。

本发明主要为准确分析和评价核工业领域职业人员和应急状况下人员的内照射剂量所建立的尿样中Pu含量的分析技术，优化了尿样中钚同位素含量快速放射化学分离(HTiO共沉淀预浓缩和两级树脂柱纯化方法)分析方法，并通过利用高性能膜去溶雾化进样系统Apex Omega结合新型ICP-QQQ的碰撞反应池技术和串联质谱技术(MS/MS)消除干扰钚同位素测量的组分，实现高灵敏尿钚的质谱快速测量。

辐射内照剂量监测需满足国际放射防护委员会(ICRP)推荐的职业照射情况下1mSv待积有效剂量。尿液中Pu的含量较低，而干扰核素

附图说明

图1为示例性的本发明的尿液样品中钚含量的快速分析方法的流程图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

实施例1：

示例性的本发明的尿液样品中钚含量的快速分析方法的流程如图1所示，包括如下步骤：

(1)样品酸化：向1L尿液样品中加入～5pg

(2)共沉淀Pu：向溶解液中加入～20mg Ti后，使用浓氨水调节上清液pH为7，离心保留沉淀，用10mL 15～16mol/L浓硝酸溶解沉淀并将样品转入聚四氟乙烯烧杯；

(3)分解有机质：向样品中加入0.5mL H

(4)转换介质：缓慢加入浓氨水调节样品pH为9，离心保留沉淀，用10mL浓硝酸溶解沉淀并稀释溶液至8M HNO

(5)树脂柱一级纯化：在12孔真空箱上安装AGMP-1M阴离子树脂柱，并用15mL8mol/L HNO

(6)转换介质：在洗脱液中加入～10mg Ti后，使用浓氨水调节上清液pH为7，用浓HNO

(7)树脂柱二级纯化：为了进一步去除样品中的

(8)样品测量：将洗脱液在电热板上蒸至近干后溶解于0.5M HNO

使用上述方法分析了一批真实加标尿液样品，验证了方法的准确度和稳定性。在5个1L的尿液样品中分别加入1.17fg、5.86fg、11.83fg、23.47fg、57.91fg

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。