核设施周围环境中植物样品有机氚（OBT）含量测量

发布时间：2020-01-28 22:34

【摘要】：在许多核设施运行中,氚(3H或T)作为一种放射性核素很容易被释放出来,造成环境的污染。近年来,随着对氚的研究深入,有机氚(OBT)的测量及其对环境的影响也成为了当前氚研究的热点和难点。有机氚并不能直接利用仪器测出其活度,也不像其他形态的氚那么容易测得其活度。目前,我国并没有监测有机氚的规范和方法,进行环境样品有机氚测量分析所需的法定标准物质不存在,国际上也缺乏统一的OBT标准及规范统一的方法,没有相关用于OBT测量的质保文件,这些都妨碍了OBT测量方法以及不同实验室间数据比对的有效性分析。但是大量研究表明植物样品中的有机氚能很好的反映出植物生长过程中周围环境的氚活度水平及氚水平对其的影响,且有机氚被其他生物食用后,其剂量转换系数是等量氚水的两倍多,危害较大。所以,对有机氚进行测量是势在必行的。本文依托现有的实验仪器设备提出了一套植物体内有机氚测量的流程,为核设施周围环境中的有机氚监测、氚在植物体内形成机理以及转化迁移行为研究提供测量方法与数据的参考和支持。该植物有机氚的测量流程主要分为样品的前处理和液闪测量两大环节,对于一份刚采集的植物样品,利用此流程5天左右即可完成对其所含的有机氚含量进行测量,且探测下限最低为0.76Bq/kg。同时,对液闪测量的环节进行了条件优化。针对整个流程,按照GUM的要求,撰写了该流程的不确定度评定的方法,对该流程进行了不确定度评定,并发现在整个环节中对不确定度贡献最大的环节是液闪对样品计数的过程,说明今后当对液闪性能及其测量条件进行进一步优化。利用此流程对采自秦山周围村落居民区种植的样品进行了测量,发现含量均相当低,并且距离核设施距离越远的植物样品,有机氚含量有减小的趋势,这与国外文献测量结果类似,本文初步探讨了其成因,为日后有机氚的形成及氚在环境中迁移转化行为提供数据支持。总之,本文提出的植物中有机氚测量流程和不确定度评定方法可以满足环境中批量植物样品中有机氚含量的测量,具有一定实用价值。
【图文】：

干沉积,植物叶片,土壤,空气

的地下水平坑道或竖直坑道内进行的，采用全封闭的试验技术，使得核爆几乎全部封闭于地下，不会对环境氚水平产生可察觉的影响[1]。所以，目氚含量的贡献几乎是来源于自然界和核设施释放的氚的贡献，其中自然界氚水量为 0.15~0.20kg/年，，核设施释放的氚含量为 0.06kg/年。在环境中的迁移为氢的一种同位素，其性质与氢相同，即氢能参与的各种化学或物理过程。通常核设施释放出来的氚有两种形式：氚化水(HTO)、氚化氢(HT)和氚H3T)，由于CH3T很难转化成HTO，因而几乎不参与环境中的循环，而H微生物的作用可转化成HTO[8]。图1-1展示的是氚在环境中的迁移图，从图出，其迁移主要分为以下几个过程：氚在大气中的沉积、氚在土壤中的迁氚在植物、动物及人体内的迁移转化[9]。目前，氚在动物及人体中的迁移，不作过多叙述。

光合作用,植物

在白天光照情况下，植物中的水和 HTO 进行光解，生成 H+(T+)，将氧化型 II(NADP+)还原，形成还原型辅酶 II(NADPH)和 H+(T+)，同时植物中会形成三腺苷(ATP)，这些物质将会在植物卡尔文循环的暗反应中起作用。CO2进入叶绿，与 H2O(HTO)发生水解反应，产生磷酸甘油酸(PGA)，H 或 T 便进入了有机分，PGA 被 NADPH+和 H+(T+)还原，并消耗 ATP，生成 3-磷酸丙糖，将叶绿体运出细胞质中合成蔗糖和其他有机化合物，与此同时 H+(T+)也能与植物内的其他元成不同的化学键，比如：-C-H(-C-T)、-S-H(-S-T)、-N-H(-N-T)、-P-H(-P-T)等。光合作用外，氧化呼吸或三羧酸循环等生物化学途径也能产生 OBT，植物新陈不同阶段也会发生大量的加氢反应和脱氢反应，使得氢（氚）原子从一种化学转化为另一种化学形态，尽管生成量远小于光合作用过程的，但是仍有具有一意义[2]。生态系统中的动物食入这些植物后，氚(T)便进入体内，通过新陈代谢动物体内形成 OBT。.4 国内外研究现状Figure 1.2 Diagram of photosynthesis pathway for OBT formation
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X837

【参考文献】