编制说明-核电厂液态流出物中镍-63分析 液体闪烁法

《核电厂液态流出物中镍-63分析液体闪

烁法》编制说明

一、任务来源及计划要求

本规范基于“开发和优化环境及流出物样品的放化检测方法”项目。山

东核电有限公司是该项目的牵头承担单位。《核电厂液态流出物中镍-63

分析液体闪烁法》是其中一项监测技术规范。

为了更好巩固成果以及开展核电厂液态流出物监测工作的需要，2021

年10月我公司向中国同位素与核辐射行业协会申请标准立项。协会根据

国家标准化管理委员会、民政部《团体标准管理规定》（国标委联[2019]1

号）及《中国同位素与辐射行业协会标准化工作管理办法（修订）》和

《中国同位素与辐射行业协会标准制修订工作程序》等要求，经提案、立

项申报、立项评审等环节，最终准予本规范立项。协会下达2021年第二

批团体标准立项计划的通知（中同辐协[2021]86号），项目计划号为

CIRA-STD2116。

二、编制情况

2.1编制原则

2.1.1充分考虑我国目前核电厂流出物辐射监测的技术水平和能力；

2.1.2与常规辐射环境质量监测和监督性监测积极兼容；

2.1.3编制适用于核电厂流出物监测方法和监测数据处理方法。

1

2.2编制组成员

1方春鸣山东核电有限公司工程师项目负责

2姜冬山东核电有限公司工程师成员

3莫念山东核电有限公司工程师成员

4陆地青岛海关高级工程师成员

5马莉娜中国辐射防护研究院助理研究员成员

山东省核与辐射安全监

匡开宇正高级工程师

6测中心成员

烟台市标准计量检验检

逄文华高级经济师

7测中心成员

8马元晨山东核电有限公司工程师成员

9王方山东核电有限公司高级工程师成员

10郑正山东核电有限公司高级工程师成员

2.3工作分工

2.3.1

主编单位：山东核电有限公司

工作分工：全面负责《核电厂液态流出物中镍-63分析液体闪烁法》的编

2

制工作。

2.3.2

参编单位：青岛海关、中国辐射防护研究院、山东省核与辐射安全监测中

心、烟台市标准计量检验检测中心

工作分工：参与《核电厂液态流出物中镍-63分析液体闪烁法》的编制

工作，并提供相应支持。

2.4工作过程

(1)立项申请

2021年10月我单位向中国同位素与核辐射行业协会申请标准立项。

(2)立项批复

2021年12月经立项申报、立项评审等环节，中国同位素与核辐射行业协会

准予本规范立项。《中国同位素与辐射行业协会下达2021年第二批团体标准

立项计划的通知》（中同辐协[2021]86号），项目计划号为CIRA-STD2116。

(3)成立编制组

2022年2月成立编制组，并和协作单位明确分工。

(4)标准启动会

2023年1月17日，由中国同位素与核辐射行业协会组织，在线上召开了

标准启动会，会后编制组按照启动会专家意见对标准(初稿)进行了

3

修改。

(5)编制组内部讨论会

2023年1月30日，编制组在线上召开了内部会议，再次讨论修改标准(初

稿)，并形成了标准(征求意见稿)及其编制说明。

(6)征求意见

2023年2月17日，正式提交协会征求意见。

三、主要技术内容的说明

3.1适用范围

本文件规定了核电厂液态流出物中镍-63的测量原理，试剂和材料，仪

器和设备，探测效率，分析步骤，测量方法和计算。适用于核电厂液态流出物

中镍-63的分析，其他核设施可参照使用。

3.2探测效率刻度

要计算核电厂液态流出物中镍-63的含量，必须要知道镍-63的液闪计数

效率。规范详细列出了镍-63标准源的制备方法以及刻度方法。

3.3分析步骤

1)步骤7.1.2中，用2mol/L氢氧化钠溶液调节pH为9，搅拌，加热至溶

液微沸，冷却。

（1）此步骤中，氢氧化钠溶液不可用氨水代替，若使用氨水，镍离

子首先生成沉淀，然后沉淀溶解生成配合物：

2++

Ni+2NH3▪H2O=Ni(OH)2+2NH4

4

2+-

Ni(OH)2+6NH3▪H2O=[Ni(NH3)6]+2OH+6H2O

（2）此步骤中，pH不可超过9，镍离子在PH为7.1的时候开始沉

淀，在PH为9的时候沉淀完全，若继续加氢氧化钠，生成的氢氧化镍

沉淀将会溶解。

（3）此步骤中，加热和冷却必不可少。刚生成的氢氧化镍沉淀，颗

粒很小，需进行加热和冷却，使沉淀颗粒变大。

2)步骤7.1.3中，用0.45微米的微孔滤膜抽滤，弃去滤液。用去离子水和

无水乙醇洗涤沉淀。

此步骤中，建议使用0.45微米的微孔滤膜，不建议使用滤纸。氢氧

化镍沉淀颗粒较小，滤纸的孔径比微孔滤膜的孔径大很多。

3)步骤7.1.5中，向烧杯中加入1ml1mol/L的柠檬酸铵溶液，用氨水缓慢

调节PH为8-9。

此步骤中，氨水溶液不可用氢氧化钠溶液代替，使用氨水溶液，会

2+

生成[Ni(NH3)6]，为可溶物。若使用氢氧化钠溶液，会生成氢氧化镍沉

淀，堵塞色层柱。

四、试验验证的情况和结果

.(1)方法验证的组织实施

按照《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ/T168)等要求，组

织有资质的实验室进行验证。编制组选取了青岛海关、中国辐射防护研究

5

院、山东省核与辐射安全监测中心、烟台市标准计量检验检测中心共4家

实验室开展方法验证。

（2）方法验证样品的配制

2022年4月，编制组选择两个不同水平的样品作为实验室间方法验

证样品，其中低水平样品活度浓度为1.332Bq/L，高水平样品活度浓度

为22.36Bq/L。

(3)方法验证开展时间

本次方法验证开展时间为2022年4月-2022年9月。

（4）方法验证过程及结论

本次实验验证了低水平和高水平两种不同活度水平样品的测量结果。

两种不同活度水平样品的精密度分别为6.8%和8.6%。方法验证结果见下

表。

MDC平均活度参考值相对标准

样品ID测量值(Bq/L)

(Bq/L)(Bq/L)(Bq/L)偏差（%）

低水R-1-11.43±0.130.14

平水R-1-21.52±0.170.20

1.461.3326.8

样R-1-31.33±0.190.24

R-1-41.55±0.220.29

高水R-2-118.92±0.340.13

平水R-2-220.21±0.360.15

21.0222.368.6

样R-2-321.98±0.440.19

R-2-422.97±0.490.22

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五、采用国际标准和国外先进标准的情况

对水中镍-63的监测，我国已有国家推荐标准《水中63Ni的分析方

法》(GB/T14502-1993)，该标准方法包括氢氧化物沉淀、三正辛胺萃取、

丁二酮肟络合、盐酸溶解沉淀制源、液闪测量等流程，测定范围为

0.041~20Bq/L，一个样品的典型操作流程约需3~4天。

法国核能标准《流出物中63Ni初步分离和液闪测量法》（NFM60-

317—2001）推荐了液态流出物中镍-63的测量方法，该标准根据样品中

镍含量（预先采用原子吸收光谱仪或等离子体原子发射光谱仪分析）提出

两种分离方法：1）镍含量在1~10mg的样品，采用沉淀法分离：向样品

中加入酒石酸和氨水，加热后加入丁二酮沉淀镍，过滤并用硝酸溶解，加

热至干后用去离子水溶解残渣，转入计数瓶，加入闪烁液后在液闪谱仪上

测量；2)镍含量在10μg~5mg的样品，采用萃取法：样品中加入氨水和柠

檬酸三钠，采用丁二酮肪络合和三氯甲烷萃取样品中的镍，盐酸反萃后转

入液闪计数瓶，加入闪烁液后在液闪谱仪上测量。

美国能源部（DOE）下属辐射与环境科学实验室（RESL）发布的规

程《水中63Ni液闪计数法》(CHEM-TP-Ni.1)推荐采用沉淀法。方法基本

原理为：浓硫酸酸化浓缩后加入浓硝酸分解有机物质，加入Fe载体共沉

淀镍，离心分离后加入丁二酮沉淀分离镍，用柠檬酸铵和双氧水洗涤沉

淀,硝酸溶解后转至计数瓶中再加热至干，用高氯酸氧化分解有机质，盐

酸溶解后加入闪烁液，并在液闪谱仪上测量。

综合对比看，镍树脂方法样品处理操作简单，其检测限满足核电厂液态流

出物中镍-63的监测需求。

7

六、标准涉及的知识产权情况说明

无。

七、与现行法律、法规、政策和相关标准的关系

填补空白，与《水中镍-63的分析方法》(GB/T14502-1993)互为补

充。

八、实施标准的要求和措施建议

标准实施后建议组织相应的培训。

九、修改或废止有关标准的建议及理由

无。

十、标准印刷数量建议

无。

十一、其他需说明的事项

无。

十二、参考资料清单

[1]王萍，谭昭怡，邱咏梅，等；放射性核素55Fe和63Ni测定方法研究进展

[J].理化检验-化学分册,2010,46(12):1477-1280.

[2]中国原子能科学研究院.水中镍-63的分析方法：GB/T14502-93[S].北

京：国家技术监督局，1993.

[3]SongL,MaL,MaY,etal.Methodforsequentialdeterminationof55Feand

8

63Niinleachingsolutionfromcementsolidification[J].JournalofRadioanalytical

andNuclearChemistry,2019,319(3):1227-1234.

[4]LeskinenA,Salminen-PaateroS,RätyA,etal.Determinationof14C,55Fe,

63NiandgammaemittersinactivatedRPVsteelsamples:acomparisonbetween

calculationsandexperimentalanalysis[J].JournalofRadioanalyticalandNuclear

Chemistry,2019,323(1):399-413.

[5]JiangH,CuiZ,HuY,etal.Cross-sectionmeasurementsfor58,60,61Ni(n,

α)55,57,58Fereactionsinthe4.50-5.50MeVneutronenergyregion[J].Chinese

PhysicsC,2020,44(11):138-149.

[6]Corcho-AlvaradoJ.A,SahliH,RollinS,etal.Validationofaradiochemical

methodforthedeterminationof55Feand63Niinwaterandsteelsamplesfrom

decommissioningactivities[J].JournalofRadioanalyticalandNuclearChemistry,

2020,326(1):455-463.

9

团体标准

编制说明

标准名称核电厂液态流出物中镍-63分析液体闪烁法

主编单位山东核电有限公司

参编单位青岛海关、中国辐射防护研究院、山东省核与

辐射安全监测中心、烟台市标准计量检验检测中

心

1

《核电厂液态流出物中镍-63分析液体闪

烁法》编制说明

一、任务来源及计划要求

本规范基于“开发和优化环境及流出物样品的放化检测方法”项目。山

东核电有限公司是该项目的牵头承担单位。《核电厂液态流出物中镍-63

分析液体闪烁法》是其中一项监测技术规范。

为了更好巩固成果以及开展核电厂液态流出物监测工作的需要，2021

年10月我公司向中国同位素与核辐射行业协会申请标准立项。协会根据

国家标准化管理委员会、民政部《团体标准管理规定》（国标委联[2019]1

号）及《中国同位素与辐射行业协会标准化工作管理办法（修订）》和

《中国同位素与辐射行业协会标准制修订工作程序》等要求，经提案、立

项申报、立项评审等环节，最终准予本规范立项。协会下达2021年第二

批团体标准立项计划的通知（中同辐协[2021]86号），项目计划号为

CIRA-STD2116。

二、编制情况

2.1编制原则

2.1.1充分考虑我国目前核电厂流出物辐射监测的技术水平和能力；

2.1.2与常规辐射环境质量监测和监督性监测积极兼容；

2.1.3编制适用于核电厂流出物监测方法和监测数据处理方法。

1

2.2编制组成员

1方春鸣山东核电有限公司工程师项目负责

2姜冬山东核电有限公司工程师成员

3莫念山东核电有限公司工程师成员

4陆地青岛海关高级工程师成员

5马莉娜中国辐射防护研究院助理研究员成员

山东省核与辐射安全监

匡开宇正高级工程师

6测中心成员

烟台市标准计量检