水中总α放射性测量的制源厚度及效率校准研究

目的研究制源厚度及效率校准对水中总α放射性测量结果的影响。方法分别采用241Am和天然铀标准溶液加入水样制备样品源、241Am标准物质粉末直接铺样制备标准源，研究质量厚度与探测效率的关系、质量厚度对样品源净计数率的影响、有效厚度的测定以及有效厚度法和厚源法对同一水样测量结果的影响。结果在水样中分别加入241Am和天然铀标准溶液测得水样的有效厚度均与经验值4 mg/cm2基本一致；水样的α计数率在质量厚度为2A~5A mg/cm2时近似处于线性增长趋势，>10A mg/cm2时计数率基本平稳不再增加（A为样品盘面积，cm2）；分别采用有效厚度法和厚源法测量同一水样的总α放射性，铺样在质量厚度为10A mg/cm2时，两种方法的结果最一致。结论在分析水样总α放射性时，为减少因样品源质量厚度不同引起的总α计数率偏差、因标准源质量厚度不同所致的探测效率偏差，铺样厚度均选择为10A mg/cm2较为合理。

在测量饮用水中的总α放射性时，根据测量时用来校准效率的标准源不同，总α放射性测量分为用电镀源校准的有效厚度法(又称厚样法)、用α标准溶液(α粉末标准源)校准的比较法或厚源法。国际上根据样品源质量厚度的不同将总α的测定方法赋予了不同的定义，如薄源法主要针对应急水样和放射性废水样品，其铺样厚度要求不超过5A mg/cm2 [1-3]，厚源法通常推荐铺样厚度至少为10A mg/cm2[4](A为样品盘面积，cm2)。

标准物质材料：钚标准平面源，表面发射率为1.346×103(min·2πsr)-1，241Am粉末标准源，比活度10.3 Bq/g，均来源于中国计量科学院；241Am标准溶液，比活度124.55 Bq/ml，来源于美国国家标准与技术研究院(NIST)；天然铀标准溶液，比活度10.08 Bq/ml，由中国原子能科学研究院用U3O8标准物质(GBW04201)制备而来。

测量方法：取1 L水样加入20 ml浓硝酸酸化，置于电热板上微沸蒸发至50 ml后加入1 ml浓硫酸，然后置于沙浴上加热至干，放入马弗炉中350℃灰化1 h后储存于干燥器中冷却，将残渣研磨成粉末后在测量盘上均匀铺样制备成样品源，进行α计数测量[6]，测量时间均设置为100 min/次×10次