Методические указания по методам контроля МУК 4.3.2504-09 Цезий-137. Определение удельной активности в пищевых продуктах.
МУК 4.3.2504-09
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Цезий-137. Определение удельной активности в пищевых продуктах
Дата введения 2009-06-20
РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным учреждением "Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бурназяна" (К.В.Котенко, Ю.А.Щагин, Н.Я.Новикова, Н.А.Бусарова, А.М.Афанасьева, Н.А.Богданенко, Ю.С.Степанов).
2. РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 24 марта 2009 г. N 1).
3. УТВЕРЖДЕНЫ Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 23 апреля 2009 г.
4. ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с 20 июня 2009 г.
5. ВВЕДЕНЫ ВЗАМЕН методических указаний N 5779-91 "Цезий-137. Определение в пищевых продуктах".
1. Область применения
Методические указания устанавливают методику выполнения измерения активности цезия-137 в пищевых продуктах после концентрирования цезия-137 на осадке ферроцианида никеля и последующего выделения его в виде сурьмянистойодидной или гексахлортеллуритной соли.
Диапазон измерений 0,8-200 Бк позволяет использовать методику для определения содержания цезия-137 в пищевых продуктах с целью мониторинга, контроля за уровнем поступления его в организм человека с рационом и оценки дозы внутреннего облучения.
2. Нормативные ссылки
В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы.
1. СП 2.6.1.758-99* "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)".
2. СП 2.6.1.799-99 "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)".
3. СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов".
4. МИ 2453-2000 "Рекомендации. Методики радиационного контроля. Общие требования".
5. ГОСТ Р 8.563-96* ГСИ (Изд. 2002 г.) "Методики выполнения измерений".
6. ГОСТ 8.033-96 ГСИ "Государственная поверочная схема для средств измерения активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа- и бета-частиц и фотонов радионуклидных источников".
7. ГОСТ 8.207-76 ГСИ "Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения".
8. ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".
9. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ "Опасные и вредные производственные факторы".
10. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ "Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".
11. ГОСТ 12.1.10-76* ССБТ "Взрывобезопасность. Общие требования".
12. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ "Пожарная безопасность. Общие требования".
13. РМГ 60-2003 ГСИ "Смеси аттестованные. Общие требования к разработке".
3. Термины и определения
В настоящем документе принята терминология в соответствии с НРБ-99 и ОСПОРБ-99. В дополнение к ним используются следующие термины:
Радиометрическая установка - техническое средство (радиометр, спектрометр) для измерения активности (удельной активности) радионуклидов в счетном образце.
Носитель - вещество, которое, будучи связано с ничтожно малым количеством другого вещества, проносит последнее через весь химический или физический процесс.
Химический выход радионуклида - отношение количества носителя радионуклида в измеряемом образце к количеству носителя этого радионуклида в пробе.
4. Основные положения
4.1. Основные физико-химические свойства цезия-137
Основной путь поступления цезия-137 в организм человека - по пищевым цепям с рационом человека. Цезий-137 накапливается в мышечной ткани и вносит основной вклад в дозу внутреннего облучения.
Для контроля за уровнем поступления цезия-137 в организм человека с рационом производят определение содержания его в пищевых продуктах.
Полученные значения удельной активности цезия-137 в пищевых продуктах позволяют проследить за динамикой накопления его в организме и оценить дозу внутреннего облучения.
4.2. Метод определения
Определение цезия-137 основано на переводе данного радионуклида в раствор путем растворения золы пищевых продуктов в 3 н азотной кислоте, концентрировании цезия-137 на осадке ферроцианида никеля при рН 3-5 и последующем выделении его в виде сурьмянистойодидной или гексахлортеллуритной соли.
Длительность анализа - 6 ч (без подготовки проб к анализу). Один лаборант может сделать за рабочий день 3 пробы.
4.3. Требования к погрешности измерения и приписные характеристики погрешности измерения
4.3.1. Методика выполнения измерений обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в табл.4.1.
Таблица 4.1
Диапазон измерений, значения показателей точности, воспроизводимости и правильности
Наименование определяемого компонента, диапазон измерений | Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), , % | Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), , % | Показатель правильности (границы относительной среднеквадратической погрешности при вероятности 0,95), , % | Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности 0,95), , % |
Цезий-137 Диапазон измерений от 0,8 до 200 Бк | 9 | 22 | 10 | 47 |
4.3.2. Значения показателя точности методики используют при:
Значение чувствительности радиометров получается при градуировке установки с использованием образцовых радиоактивных растворов (прилож.1, 2).
Значение чувствительности бета-гамма-спектрометров получается при градуировке установки с использованием образцовых объемных источников и вводится в программу расчета на ПЭВМ (Инструкция по использованию установки).
5. Средства измерения, вспомогательные устройства, материалы и реактивы
5.1. Основные средства измерения
Таблица 5.1
Средства измерений, рекомендуемые при использовании методики
Наименование средств измерений | Обозначение стандарта, ТУ, ТД на изготовление | Наименование измеряемой физической величины | Погрешность (на уровне ) |
1 | 2 | 3 | 4 |
Бета-спектрометр "Прогресс" | ТУ 4362-001-31867313-95 | Скорость счета, с | 50% при 0,95 |
Установка с малым фоном - УМФ | ТУ 25-11-162-68 | Скорость счета, с | 25% при 0,95 |
Образцовый радиоактивный раствор (ОРР) цезия-137 | ТУ И-170-71 | Активность, Бк/г | 5% при 0,95 |
Пипетки емкостью 1, 2, 5 см | ИСО 835-1-81 | Объем, см | Погрешность 2% 0,01 мл |
Весы лабораторные типа ВЛТ-200, ВЛТК-500 | Масса, г | Погрешность 2% 0,0005 г | |
| |||
Секундомер | с | 0,2 с |
Примечание. Возможно использование других радиометрических установок с последующей проверкой их метрологических характеристик.
5.2. Вспомогательные устройства и оборудование
Шкаф сушильный термостатируемый | |
Печь муфельная с терморегулятором до 1000 °С | ТУ 16-681.051-84 |
Плитка электрическая | |
Лампа зеркальная 3М-8, 220х500 для сушки проб |
|
Центрифуга лабораторная клиническая ОПН-3у | ТУ 5-375-4260-76 |
Эксикатор | |
Центрифужные пробирки на 10 см | |
Пипетки 1, 2 и 5 см | |
| |
Колбы мерные 100, 500, 1000 см | |
Стаканы термостойкие, вместимостью 50, 100, 200, 500 см | |
Воронки диаметром 5, 10, 15 см | |
Чашки фарфоровые вместимостью 150-200 см | |
Фильтры бумажные, синяя и красная лента диаметром 9 и 15 см |
|
Стеклянные капельницы объемом 50 см | |
Стеклянные палочки длиной 30 см |
5.3 Реактивы и материалы
Стронций азотнокислый, ч.д.а. | |
Цезий азотнокислый, х.ч. | ТУ 6-09-437-75 |
Цезий хлористый | ТУ 6-09-4066-79 |
Иттрий азотнокислый, х.ч. | ТУ 6-09-4676-78 |
Кислота азотная, уд. вес 1,36, ч.д.а. | |
Кислота соляная, уд. вес 1,19, х.ч. | |
Аммиак водный, 25%-й раствор, ч.д.а. | |
Аммоний щавелево-кислый, ч.д.а. | |
Никель азотнокислый | |
Натрий железистосинеродистый (калий железистосинеродистый) | МРТУ 6-09-5232-68 |
Теллур, двуокись | ТУ 6-09-1401-76 |
Ацетон, х.ч. | |
Спирт этиловый, 96%, ректификат | |
Полистирол |
|
Хлороформ или четыреххлористый углерод |
|
Йодистый аммоний, х.ч. | ГОСТ 3764-75 |
Треххлористая сурьма, х.ч. | ТУ 6-09-636-76 |
Сернисто-кислый (или пиросернистокислый) натрий, х.ч. | ГОСТ 429-79 |
Кислота уксусная, ледяная, х.ч. | |
Кислота серная, концентрированная, ч.д.а. | |
Натрий едкий, ч.д.а. | ГОСТ 4388-77 |
6. Требования к обеспечению безопасности, экологической безопасности, требования к квалификации исполнителя
6.1. Требования безопасности при работе с химическими веществами
При работе с растворами кислот, аммиака и другими химическими реактивами должны выполняться требования инструкций по технике безопасности при работе с химическими веществами, утвержденные руководителем организации.
6.2. Требования к радиационной безопасности при работе с источниками ионизирующих излучений
При работе с радиоактивными пробами и образцовыми радиоактивными растворами (ОРР) следует руководствоваться действующими СП 2.6.1.799-99 "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)" и "Инструкцией по технике безопасности для работающих с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений в структурных подразделениях предприятий", утвержденной руководителем организации.
6.3. Общие требования безопасности
Все электроустановки и электроаппаратура, используемые при выполнении измерений, должны соответствовать требованиям "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ) и "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей"* (ПТБ).
В помещении для производства работ должны выполняться общие требования пожаро- и взрывобезопасности по ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.010-76.
Помещение для производства работ по данной методике должно соответствовать требованиям "Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)".
6.4. Требования к квалификации исполнителя
К выполнению химических операций методики и измерений бета-активности допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и не имеющие медицинских противопоказаний. Химическую часть методики могут исполнять специалисты, имеющие квалификацию лаборанта или техника-химика, измерение бета-активности выполняют лица с квалификацией лаборанта или техника-радиометриста.
Перед допуском к работе персонал должен пройти обучение, инструктаж и проверку знаний правил безопасности ведения работ и действующих в организации инструкций.
7. Подготовка к выполнению анализа и измерений
7.1. Требования к подготовке проб для проведения радиохимического определения
7.1.1. Подготовка проб растительных пищевых продуктов
Навеску пробы 3,0-6,0 кг сырого веса, вымытую, очищенную и нарезанную помещают в сушильный шкаф и высушивают 6-12 ч при 100-120 °С.
7.1.2. Подготовка пищевых продуктов животного происхождения методом термического разложения
Мясо и мышцы рыбы отделяют от костей, нарезают мелкими кусками. Творог, сыр помещают в фарфоровые чашки. Навеску пробы 3,0-6,0 кг сырого веса высушивают под инфракрасной лампой, обугливают на электроплитке (жир сливают и взвешивают для корректировки массы пробы, взятой для анализа), затем переносят в фарфоровые тигли небольшими порциями и озоляют при 400-500 °С.
7.1.3. Подготовка проб молока
Пробу молока (масса 3,0-6,0 кг) подкисляют и выпаривают на электроплитке или на газовой плитке до сухой массы, переносят в фарфоровые чашки, высушивают под лампой. Сухой остаток обугливают на плитке и озоляют в муфельной печи при 400-500 °С.
7.1.4. Подготовка проб пищевых продуктов животного происхождения методом кислотного озоления
Реактивы, посуда
Азотная кислота, концентрированная, ч.д.а. | |
Перекись водорода, 30%, х.ч. | |
Иттрий хлористый, 6-водный, х.ч. | ТУ 6-09-4474-77 |
Стронций хлористый, 6-водный, ч.д.а. | |
Цезий азотнокислый, х.ч. | ТУ 6-09-437-75 |
Цезий хлористый, х.ч. | ТУ 6-09-4С66-79 |
Стаканы термостойкие, вместимостью 2 л |
Ход озоления
7.2. Приготовление реактивов
10%-й раствор двуокиси теллура.
Раствор полистирола.
Аммоний щавелевокислый, насыщенный раствор.
Едкий натр, 10%-й раствор.
Треххлористая сурьма, раствор.
Йодистый аммоний, насыщенный раствор.
Кислота соляная, 3 н.
Натрий железистосинеродистый, 10%-й раствор.
Никель азотнокислый, 10%-й раствор.
7.3. Подготовка аппаратуры к выполнению измерений
При выполнении измерений активности посредством регистрации бета-излучения на используемых средствах измерения выполняют требования, изложенные в техническом описании и инструкции по эксплуатации.
Подготовка измерительной установки к работе и вывод ее на рабочий режим осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора, методическими указаниями по радиометрическим измерениям радиоактивных препаратов и в соответствии с требованиями программы измерения активности при работе на бета-спектрометре.
Подготовка к работе бета-гамма-спектрометра производится в соответствии с методическими рекомендациями по спектрометрическим измерениям, прилагаемым к спектрометру.
8. Выполнение анализа. Определение цезия-137 в пищевых продуктах
Выделение цезия-137 производят двумя способами.
8.1.1. Осаждение цезия-137 в виде сурьмянистойодидной соли
Иногда образуется осадок темного цвета или с белым налетом, в таких случаях проводят переосаждение. Для этого осадок растворяют в воде. Нерастворившуюся часть отфильтровывают, а в фильтрат добавляют концентрированную НСl до получения 3 н раствора, охлаждают и повторяют осаждение.
Радиохимическую чистоту выделенного препарата при необходимости проверяют гамма-спектрометрическим методом.
8.1.2. Осаждение цезия-137 в виде гексахлортеллуритной соли
Прокаленный осадок ферроцианидов, содержащий карбонаты Cs, Ni, Fe, K, растворяют в концентрированной НСl и затем охлаждают на ледяной бане в течение 1,5-2,0 ч (лучше оставить фильтрат на ночь). Выпавший при этом хлорид калия и нерастворившийся остаток отделяют центрифугированием или фильтрованием, отбрасывают и из прозрачного раствора на холоде осаждают цезий 2-3 мл 10%-го раствора окиси теллура в концентрированной НСl при интенсивном перемешивании. Осадку желтого цвета дают постоять, затем переносят его в центрифужную пробирку, центрифугируют и промывают осадок 2-3 раза концентрированной НСl, три раза ацетоном, один раз этиловым спиртом.
9. Проведение измерения выделенного препарата цезия-137
9.1. Радиометрическое измерение цезия-137
9.2. Спектрометрическое измерение цезия-137
Спектрометрические измерения производят в соответствии с методикой измерения и программным обеспечением в режиме измерения проб после радиохимического выделения.
10. Обработка результатов измерения цезия-137
10.1. Обработка результатов радиометрического измерения цезия-137
10.2. Обработка результатов бета-спектрометрического измерения цезия-137
Обработка результатов при спектрометрическом измерении производится в соответствии с программой расчета для конкретного спектрометра.
11. Оформление результатов измерения
Результаты определения активности представляют в виде:
12. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
12.1. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
12.2. Алгоритм контроля процедуры выполнения измерений с использованием образцов для контроля (аттестованных смесей).
При невыполнении условия (1) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам.
12.2.5. Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории*.
Приложение 1
(информационное)
Методика приготовления аттестованного раствора цезия-137
1. Назначение и область применения методики
Методика устанавливает приготовление из аттестованного образцового радиоактивного раствора (ОРР) цезия-137 образца активности цезия-137 с удельной активностью в диапазоне 10-30 Бк, предназначенного для определения чувствительности низкофоновых бета-радиометров. Образцы активности могут использоваться для контроля точности выполнения измерений по МУК "Цезий-137. Определение в пищевых продуктах".
2. Метрологическая характеристика
Аттестованное значение - удельная активность цезия-137 в диапазоне 10-30 Бк.
3. Вспомогательное оборудование, реактивы и материалы
Средства измерения:
2-100-2- | |
Пипетки 1,0 см |
Реактивы:
Азотная кислота | ТУ 6-09-4676-78 |
4. Процедура приготовления
Приготовление водного раствора 1 н азотной кислоты:
5. Характеристика погрешности
Значение погрешности аттестованного раствора с вероятностью 0,95 рассчитывают по формуле:
Приложение 2
(информационное)
Методика приготовления из образцового радиоактивного раствора аттестованного образца активности цезия-137 в твердотельном радиометрическом источнике бета-излучения
Государственный научный центр - Институт биофизики
1. Назначение и область применения
Методика регламентирует приготовление из образцового радиоактивного раствора (ОРР) образца активности цезия-137 в твердотельном радиометрическом источнике бета-излучения, предназначенного для метрологического обеспечения контроля качества измерений низкофоновых бета-радиометров, бета-спектрометров и т.п.
Образцы активности используются для периодической градуировки бета-радиометров, т.е. проверки их чувствительности, и для определения метрологических характеристик используемых МВИ.
Образцы активности могут использоваться для контроля точности выполнения измерений по методике "Цезий-137. Определение удельной активности в пищевых продуктах".
2. Метрологические характеристики
Для определения чувствительности используется аттестованный раствор (смесь), приготовленный в лабораторных условиях в соответствии с РМГ 60-2003 из ОРР цезия-137 (прилож.1).
3. Средства измерения, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. Средства измерения
Колбы мерные вместимостью 100 см | |
Пипетки 1,0; 5,0 см | |
Радиометр низкофоновый УМФ-1500, спектрометр "Прогресс-бета-гамма" |
|
3.2. Вспомогательные устройства и материалы
Стаканы термостойкие вместимостью 100, 200 см | |
Воронки диаметром 10, 15 см | |
Колбы плоскодонные емкостью 1000 и 2000 см | |
Стеклянные капельницы объемом 50 см | |
Стеклянные палочки длиной 30 см |
3.3. Реактивы и материалы
Цезий азотнокислый, х.ч. | ТУ 6-09-437-75 |
Цезий хлористый, х.ч. | ТУ 6-09-4066-79 |
Кислота азотная, уд. вес 1,36, ч.д.а. | |
Кислота соляная, уд. вес 1,19, х.ч. | |
Аммиак водный, 25%-ный раствор, ч.д.а. | |
Никель азотнокислый | |
Натрий железистосинеродистый (калий железистосинеродистый) | МРТУ 6-09-5232-68 |
Теллур двуокись | ТУ 6-09 1401-76 |
Ацетон, х.ч. | |
Спирт этиловый 96%, ректификат | |
Полистирол |
|
Хлороформ или четыреххлористый углерод |
|
Йодистый аммоний, х.ч. | ГОСТ 3764-75 |
Треххлористая сурьма, х.ч. | ТУ 6-09-636-76 |
Сернисто-кислый (или пиросернистокислый) натрий, х.ч. | ГОСТ 429-79 |
Кислота уксусная, ледяная, х.ч. | |
Кислота серная, концентрированная, ч.д.а. |
4. Процедура приготовления образца активности цезия-137
Выделение цезия-137 производят двумя способами.
1. Осаждение цезия-137 в виде сурьмянистойодидной соли
Величину химического выхода определяют как отношение количества носителя, измеренного после проведения анализа, к количеству его, добавленному в пробу.
Относительная погрешность определения химического выхода составит не более 2%.
Радиохимическую чистоту выделенного препарата при необходимости проверяют с помощью анализа кривых ослабления бета-излучения в алюминии или гамма-спектрометрическим методом.
2. Осаждение цезия-137 в виде гексахлортеллуритной соли
Затем раствор охлаждают на ледяной бане в течение 1,5-2,0 ч. Из охлажденного раствора осаждают цезий 2-3 мл 10%-го раствора окиси теллура в концентрированной НСl при интенсивном перемешивании. Осадку желтого цвета дают постоять, затем переносят его в центрифужную пробирку, центрифугируют и промывают осадок 2-3 раза концентрированной НСl, три раза ацетоном, один раз этиловым спиртом.
Измерение счетного образца производить с помощью бета-радиометра или бета-спектрометра в соответствии с инструкцией к используемому прибору.
Выполнение измерений цезия-137 производят по п.п.9.1, 9.2 МВИ.
5. Обработка результатов измерения цезия-137
Приложение 3
(справочное)
Библиография
1. Ядерный словарь. Международный стандарт ISO-150921, 1997 (E/F/R). Разработан ТКИСО/85, Ядерная энергия.
2. Методические рекомендации по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды /Под ред. А.Н.Марея и А.С.Зыковой. М.: Атомиздат, 1980. Определение цезия-137 в пищевых продуктах и растительности.
3. Методические указания N 5779-91 "Цезий-137. Определение в пищевых продуктах". Министерство здравоохранения СССР. М., 1991.