Ветеринарная и сельскохозяйственная радиобиология. Методические указания к лабораторнопрактическим занятиям Для студентов факультетов ветеринарной медицины и технологии
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
Тема 6 ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАЛИЕВОГО ЭТАЛОНА ДЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО МЕТОДА РАДИОМЕТРИИ. ОПРЕДЕЛНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СВЯЗИ УСТАНОВКИ Цель занятия: освоить методику приготовления калиевого эталона. Материал и оборудование: радиометр Б-2, ДП-100, торсионные весы, стандартные алюминиевые подложки, фарфоровая ступка, пестик, калька. Сравнительный метод дает удовлетворительные по точности результаты, если известно, что радионуклидный состав измеряемой пробы одинаковый или близкий к эталону. Для определения суммарной бета-активности проб объектов ветнадзора используют калиевый эталон, приготовление из хлористого калия. Калий-40 смешанный бета-гаммаизлучатель. Средняя энергия бета-частиц 0,51 МэВ, максимальная 1,325 МэВ, период полураспада 1,29×109 год. Один килограмм К-40дает 1,55×1010 расп/мин. Из схемы распада К-40 следует, что 88% общего числа распадов К-40 сопроваждается излучением бета-частиц. Следовательно, 1 кг К-40 дает 1,55×1010×0,88=1,38×1010 бета частиц в минуту. Так как в естественной смеси изотопов калия на долю Калия-40 приходится 0,0119%, то на 1 кг калиевой смеси приходится 1,19×10–4 кг К-40, который дает 1,38×1010×1,19×10–4=1,64×106 бета-распадов в минуту на 1 кг калия. Отсюда удельная бета-активность естественной смеси изотопов калия равна:
Чтобы определить удельную бета-активность хлорида калия, найдем, какое количество калия содержится в 1 кг указанной соли. Молекулярная масса хлористого калия равен 74,55, атомная масса калия – 39,1. Количество калия в 1 кг хлорида калия определяется по пропорции:
Зная удельную бета-активность калия и его количество в 1 кг соли, определим удельную активность 1 кг хлористого калия: Q = 0,524×2,73×104 = 1,43×104 Бк/кг Отсюда удельная активность 100 мг хлорида калия равна 1,43 Бк/кг или 76 бета-распадов в минуту. Приготовление калиевого эталона Взять навеску в 5,0—10,0 г хлористого калия квалификации «х. ч.», «ч. д. а» или «о. ч.» и поместить в сушильный шкаф. При температуре 130 °С образец выдержать 2 — 3 часа до постоянной массы. После высушивания навеску тщательно растереть пестиком в фарфоровой ступке. Из подготовленной соли, используя торсионные весы, взять навески эталона 100, 200 или 300 мг. Навески поместить на стандартные подложки, выровнять поверхность и через кальку легким надавливанием пальца уплотнить. Определение коэффициента связи установки Коэффициент связи (Ксв) — позволяет перейти от скорости счета имп/мин к активности образца, выраженной в беккерелях. Значение (Ксв) конкретной радиометрической установки величина постоянная, поэтому заносится в паспорт прибора. Порядок выполнения работы Приготовить четыре калиевых эталона массой 200-300 мг и измерить скорость счета в идентичных условиях по следующей схеме:
Найти среднее значение скорости счета от фона и эталонов. Коэффициент связи вычислить по формуле:
где Аэт – активность эталона хлористого калия; Nсэт; Nсф – средняя скорость счета эталона и фона, имп/мин. Контрольные вопросы Какие методы радиометрии используются в настоящее время? Преимущества и недостатки различных методов радиометрии. Как приготовить калиевый эталон? На чем основан относительный (сравнительный) метод радиометрии? Как и для чего определяют коэффициент связи радиометра? Тема 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ БЕТА-АКТИВНОСТИ ПРОБ В «ТОНКОМ» СЛОЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫМ МЕТОДОМ (ПО ЗОЛЬНОМУ ОСТАТКУ). Цель занятия: освоить методику определения радиоактивности объектов ветнадзора при малой концентрации радионуклидов в пробах. Материал и оборудование: радиометр Б-2, ДП-100, торсионные весы, муфельная печь МП-2УМ, стандартные алюминиевые подложки диаметром 1,8см, тигли, пинцеты, калиевый эталон, пробы с/х продуктов (рыба, мясо, зерно и т. д.). Метод используется для проб, прошедших предварительную подготовку, что приводит к концентрированию радионуклидов в исследуемой пробе и увеличивает точность получаемых результатов. Порядок выполнения работы Зольный остаток исследуемого продукта растереть в ступке до мелкого порошка, затем отвесить на стандартные алюминиевые подложки по 100, 200 или 300 мг, тщательно разровнять и уплотнить через кальку. Включить установку, прогреть, проверить правильность работы пересчетного устройства. Подготовленные образцы разместить в блоке детектирования используемых радиометров и провести замеры скорости счета по следующей схеме: Схема исследования
Из полученных результатов рассчитать среднее значение скорости счета по каждому показателю Nср – фона, Nср — эталона, Nср – пробы по формуле:
Чтобы не вводить дополнительный сомножитель в расчетную формулу, величины удельной активности пробы, следует взять навеску зольного остатка такой же массы, как масса эталона. Активность зольной навески (А3) рассчитать по формулам:
или Аз = Ксв× Nпр , где Аэт — активность эталона 1,43 ;Бк/кг, Nпр — скорость счета пробы имп./мин, Nэт — скорость счета эталона имп./мин, Ксв — коэффициент связи установки. Удельная радиоактивность сырой пробы устанавливается по формуле: Qпр = Qз×Коз Бк/кг (л), где Qз — удельная активность 1 кг (1×106 мг) золы. Если зольная навеска составляет 100 мг, то Qз = Аз×104 (Бк/кг). Коэффициент озоления определяется отношением массы золы (m2) к массе натурального продукта до сжигания (m1);
При расчете суммарной бета-активности проб необходимо учесть калий, входящий в состав исследуемых объектов. Содержащийся в калии естественный радиоактивный изотоп К–40 создает удельную радиоактивность порядка n×102 Бк/кг сырой пробы. Определив суммарную бета-активность пробы, сопоставить полученные данные с расчетной активностью пробы за счет К–40 по таблице 7 Таблица 7 Удельная бета-активность некоторых кормов и продуктов, обусловленная калием-40 (п\102), Бк/кг
Контрольные вопросы Цель и методика подготовки проб объектов вентнадзора для метода «тонкого» слоя. Чем определяется суммарная бета-активность проб? В каких единицах выражается удельная активность сырой пробы? Какова схема проведения измерений методики «тонкого» слоя? Тема 8 МЕТОДЫ ЭКСПРЕССНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ И УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ БЕТА-ИЗЛУЧАЮЩИХ НУКЛИДОВ МЕТОДОМ «ПРЯМОГО» ИЗМЕРЕНИЯ «ТОЛСТЫХ» ПРОБ Цель занятия: освоить экспресс-методы определения удельной и объемной активности проб сельскохозяйственных продуктов. Экспресс-методы являются разновидностью основных методов радиометрии: расчетного и относительного. Преимущество их в том, что не требуется тщательная подготовка проб к радиометрии (сжигание, озоление), что в свою очередь позволяет исключить возможность использования (весов, электрических печек, муфельных печей, вытяжного шкафа и прочего оборудования), кроме того в сравнительно короткий срок можно получить результаты по уровню загрязнения радионуклидами объектов исследования. Однако экспресс-методы дают ориентировочные данные и их рекомендуют проводить при высоком уровне радиоактивного загрязнения. Подготовка проб к радиометрии для экспрессного определения проводится в следующем порядке; корне- и клубнеплоды, пищевую зелень, ягоды, фрукты, овощи промывают в. проточной воде. Мясо и рыбу моют, с рыбы удаляют чешую и внутренности, с колбасных изделий снимают оболочку, с сыра — слой парафина. Затем продукты измельчают с помощью мясорубки, терки, мельницы. Пищевую зелень, траву, сено, силос и т. п. измельчают ножом или ножницами в эмалированной кювете. Для жидких и пастообразных пищевых продуктов подготовка не проводится. Расчетный экспресс-метод определения удельной активности проб в «толстом» слое Материалы и оборудование: радиометры Б-2 со счетчиком Т25 БФЛ, ДП-100 со счетчиком МСТ-17, кюветы диаметром 40 мм и высотой 8 мм, ножницы, терка, пинцет, объекты исследования (молоко, вода, пищевая зелень, мясо и др.). Порядок выполнения работы Включить установку, прогреть, проверить правильность работы пересчетного устройства и установить рабочее напряжение. Под счетчик поместить пустую кювету на расстояние от окна счетчика 20 мм и определить скорость счета фона — Nф (имп.'/мин.) заполнить кювету предварительно подготовленным испытуемым материалом до краев и уплотнить дном другой кюветы, при анализе жидких продуктов налить до краев Определить скорость счета от испытуемого препарата — Nx (имп./мин.) при аналогичных условиях. Провести расчет по формуле: Q = (Nx– Nф)×K Бк (кг/л), где Q — удельная или объемная активность, Бк (кг/л); К — экспериментально установленный коэффициент, с учетом площади окна счетчика, формы и размеров препарата, расстояния от препарата до окна счетчика и других критериев. Значения коэффициента K указаны в таблице 8. Таблица 8 Значение коэффициента К
Относительный экспресс-метод определения удельной активности проб в «толстом» слое Материалы и оборудование: радиометр Б-4 со счетчиком СТС-6, чашки Петри одинаковых размеров — 3 шт., соль хлористого калия (х. ч. или ч. д. а), нож, терка, пинцет, объекты исследования (молоко, вода, пищевая зелень, мясо и др.). Порядок выполнения работы Включить прибор, прогреть, проверить правильность работы. Одну из чашек Петри заполнить солью хлористого калия до краев — эталон, другую предварительно подготовленным исследуемым материалом. Пустую чашку Петри установить под счетчик и, определить скорость счета фона — Nф (имп./мин.). При таких же условиях определить скорость счета от чашки Петри с хлористым калием — Nэт-ф (имц/мин.).. Аналогичное измерение провести с испытуемой пробой — Nx-ф (имп./мин.). Удельную активность испытуемого объекта определить по формуле:
Полученные результаты сравнить с нормативами и решить вопрос об использовании продуктов питания. Контрольные вопросы 1. В каких случаях определяют суммарную бета-активность проб в «толстом» слое? 2. Изложите порядок подготовки проб к измерению. 3. Как проводился расчет удельной активности препарата относительным методом? |