Методические указания МУК 4.3.2502-09 "Свинец-210. Определение удельной активности в пищевых продуктах" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 23 апреля 2009 г.)

Методические указания МУК 4.3.2502-09
"Свинец-210. Определение удельной активности в пищевых продуктах"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 23 апреля 2009 г.)

Дата введения: 20 июня 2009 г.

1. Область применения

Методические указания устанавливают методику выполнения измерения активности свинца-210 по дочернему висмуту-210 в пробе пищевых продуктов после анионообменного выделения свинца-210 с носителем из 2 н солянокислого раствора золы на анионите ЭДЭ-10П и последующего выделения его в виде хромата.

Диапазон измерений 0,2-200,0 Бк позволяет использовать методику для определения содержания свинца-210 в пищевых продуктах с целью контроля за уровнем поступления его в организм человека с рационом и оценки дозы внутреннего облучения.

2. Нормативные ссылки

В настоящих методах контроля использованы ссылки на 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:

Минимальная измеряемая активность - - активность радионуклида в счетном образце, при измерении которой на данной радиометрической установке за время экспозиции один час относительная случайная (статистическая) погрешность результата измерений составляет 50% при доверительной вероятности Р = 0,95.

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. Свинец-210 является продуктом распада радионуклидов уран-радиевого ряда и относится к группе так называемых естественных радионуклидов (ЕРН). Являясь дочерним продуктом распада радона-222, свинец-210 глобально распространяется в атмосфере и повсеместно выпадает на земную поверхность.

Свинец-210 - мягкий бета-излучатель ( - 22,3 года, - 0,015 МэВ), который практически не регистрируется используемыми счетчиками. В связи с этим радиометрическое измерение производится по его дочернему короткоживущему изотопу висмуту-210 ( - 5 дней, - 1,16 МэВ).

Основной путь поступления свинца-210 в организм человека - по пищевым цепям. Свинец-210 и его дочерний изотоп висмут-210 накапливаются в костной ткани и вносят существенный вклад в дозу внутреннего облучения.

Для наблюдения и контроля за уровнем поступления свинца-210 в организм человека с рационом производят измерение содержания его в пищевых продуктах.

Полученные значения удельной активности свинца-210 в пищевых продуктах позволяют проследить за динамикой накопления его в организме и оценить дозу внутреннего облучения.

4.2. Метод определения. Метод определения свинца-210 основан на переводе данного радионуклида в раствор путем растворения золы пищевых продуктов в концентрированной соляной кислоте и последующем анионообменном выделении его с носителем из 2 н солянокислого раствора на анионите ЭДЭ-10П. После десорбции со смолы 0,01 н НСl осаждают в виде хромата.

Измерение выделенного препарата производится по дочернему на низкофоновых бета-радиометрах, отградуированных по .

Значение чувствительности радиометров получается при градуировке установки с использованием образцового радиоактивного раствора радия-226 или свинца-210 (прилож. 1, 2).

Длительность анализа - 12 ч (без подготовки проб к анализу и накопления дочернего ). Один лаборант одновременно может делать 4 пробы.

4.3. Требования к погрешности измерения, приписные характеристики погрешности измерений.

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 Р = 0,95), ,%	Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ,%
Активность свинца-210 Диапазон измерений от 0,2 Бк до 200 Бк	10	12	10	30

4.3.2. Значения показателя точности методики используют при:

- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

- оценке деятельности лаборатории на качество проведения испытаний.

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

Средства измерения, рекомендуемые при использовании методики, представлены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Средства измерения, рекомендуемые при использовании методики

Наименование средств измерения	Обозначение стандарта, ТУ, ТД на изготовление	Наименование измеряемой физической величины	Погрешность (на уровне )
Установка с малым фоном УМФ-1500	ТУ 25-11-162-68	Скорость счета,	25% при Р = 0,95
УМФ-2000	Госреестр N 16294-97
Образцовый радиоактивный раствор (ОРР) радия-226 или свинца-210	ЕВ 95 014-671	Активность, Бк/г	5% при Р = 0,95
Пипетки емкостью 1, 2, 5	ГОСТ 29227-91 ИСО 835-1-81	Объем,	Погрешность 2% 0,01 мл
Весы лабораторные, типа ВЛТ-200, ВЛТК-500	ГОСТ 24104-88 "-" "-"	Масса, г	Погрешность 2% 0,0005 г
Секундомер	ГОСТ 5072	с	0,2 с

Примечание. Возможно использование других радиометрических установок с последующей проверкой их метрологических характеристик.

5.2. Вспомогательные устройства и оборудование

Печь муфельная с терморегулятором до 1 000° (типа СНОЛ)	ТУ 16-681.051-84
Шкаф сушильный	ТУ 16-531.639-78
Весы лабораторные равноплечие	ГОСТ 24104-2001
Весы лабораторные типа ВЛТ-200	ГОСТ 24104-2001
Набор разновесов	ГОСТ 7328-2001
Плитка электрическая с закрытой спиралью	ГОСТ 14919-83
Аппарат для дистилляции воды Д-Э-4-2	ТУ 64-1-721-78
Волокно лавсановое или стеклянное
Фильтры беззольные "красная и синяя ленты"	ТУ 6-09-1678-86
Бумага индикаторная универсальная для определения рН от 1,0 до 10,0	ТУ 6-09-1181-76
Колонки хроматографические стеклянные с краном (прилож. 5)
Стаканы термостойкие вместимостью 100, 200	ГОСТ 25336-82
Воронки диаметром 10, 15 см	ГОСТ 25336-82
Колбы мерные вместимостью 100, 1 000	ГОСТ 1770-74
Чашки выпарительные объемом 200	ГОСТ 9147-80Е
Стеклянные капельницы объемом 50	ГОСТ 25336-82
Стеклянные палочки длиной 30 см	ГОСТ 25336-82Е
Цилиндры мерные вместимостью 10, 50, 100	ГОСТ 1770-74
Пипетки 1, 2, 5, 10	ГОСТ 20292-74

5.3. Реактивы и материалы

Кислота азотная концентрированная, ч.д.а., плотность 1,39	ГОСТ 4461-77
Кислота соляная концентрированная, ч.д.а., плотность 1,17	ГОСТ 3118-77
Кислота уксусная ледяная	ГОСТ 61-75
Натрий уксуснокислый, 3-водный, ч.д.а.	ГОСТ 199-78
Аммиак водный, чда	ГОСТ 3760-79
Аммоний (натрий) двухромовокислый, ч.д.а.	ГОСТ 3763-76
Свинец азотнокислый, ч.д.а.	ГОСТ 4236-77
Спирт этиловый ректификат	ГОСТ 18300-87
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-79
Метиловый оранжевый, индикатор	ГОСТ 10816
Смола ионообменная, анионит ЭДЭ-10П	ГОСТ 20301-74

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. Отбор проб производится в соответствии с требованиями действующих нормативных документов [4, 5].

Масса пробы (m), необходимая для получения достоверных результатов, рассчитывается в соответствии с уровнем нижнего предела измерения радиационного параметра для используемой измерительной аппаратуры (, Бк) и данной методики выполнения измерения в реальных условиях измерений с погрешностью определения не хуже 60% при доверительной вероятности Р = 0,95 и ожидаемой удельной активностью радионуклидов в пищевых продуктах на уровне среднего содержания на территории России (, Бк/кг), с учетом потерь при пробоподготовке и химическом выделении изотопа (а).

, кг

7.1.2. Подготовка проб растительных пищевых продуктов.

Навеску пробы 3,0-6,0 кг сырого веса, вымытую, очищенную, нарезанную помещают в сушильный шкаф и высушивают 6-12 ч при 100-120°С.

Сухую пробу переносят в фарфоровые чашки и нагревают на электроплитке или под инфракрасной лампой до полного обугливания. Пересыпают в фарфоровые тигли или чашки меньшего размера и помещают в муфельную печь для озоления при 400-500°С во избежание потерь .

7.1.3. Подготовка проб 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 2,0-6,0 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, периодически смачивая концентрированной азотной кислотой.

7.1.4. 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.

7.2 Приготовление реактивов

7.2.1. Раствор 1 н соляной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1 000 помещают 89 концентрированной соляной кислоты и доводят объём раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.2. Раствор 2 н соляной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1 000 помещают 178 концентрированной соляной кислоты и доводят объём раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.3. Раствор 0,01 н соляной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1 000 помещают 10 раствора, приготовленного по п. 7.2.1, и доводят объём раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.4. Раствор 1 н азотной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1 000 помещают 68 концентрированной азотной кислоты и доводят объём раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.5. Раствор носителя свинца с содержанием свинца - 20 (по Pb).

В мерную колбу вместимостью 100 помещают 3,197 г азотнокислого свинца, 50 дистиллированной воды, 2 концентрированной азотной кислоты и растворяют при помешивании. После растворения доводят объём до метки дистиллированной водой. Титр раствора носителя свинца по устанавливают осаждением свинца в виде хромата по п.п. 8.2.3, 8.2.4.

7.2.6. Раствор ацетатный буферный.

Ацетатная буферная смесь готовится из 1 М уксусной кислоты и 1 М уксусно-кислого натрия в соотношении 1:1.

Для приготовления 1 М раствора уксусной кислоты 57 мл ледяной уксусной кислоты разбавляют в мерной колбе до 1 000 дистиллированной водой.

Для приготовления 1 М раствора уксуснокислого натрия 82 г натрия уксуснокислого безводного или 136 г натрия уксуснокислого 3-водного разбавляют в мерной колбе до 1 000 дистиллированной водой. Растворы смешиваются в соотношении 1:1.

7.2.7. Раствор 10%-го аммония (натрия) двухромовокислого.

10 г аммония (натрия) двухромовокислого растворяют в 1 000 дистиллированной воды.

7.2.8. Натрия гидроокись, 0,2 н водный раствор.

Готовится из стандарт-титра (фиксанала) 0,1 н раствора NaOH, который разбавляется дистиллированной водой в мерной колбе емкостью 500 .

7.2.9. Метиловый оранжевый, индикатор, 0,1%-й водный раствор.

0,1 г индикатора растворяют в 100 дистиллированной воды.

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 осуществляются 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.

Значение скорости счета собственного фона установки, чувствительности установки и нестабильности ее работы принимаются по данным метрологической аттестации или поверки средств измерения. Для контроля стабильности условий проведения измерений в начале рабочего дня не менее 2-х раз измеряют скорость счета фона установки, при этом в измерительную камеру помещают чистую подложку (кювету) и измеряют скорость счета от контрольного источника не менее 5-и раз. Рассчитывают и соответствующим образом оценивают промежуточное среднее значение скорости счета фона и от контрольного источника по формуле:

, где (1)

- скорость счета (фона или контрольного источника) при i-ом измерении, ;

n - число измерений.

Подготовка к работе бета-спектрометра производится в соответствии с методическими рекомендациями по спектрометрическим измерениям, прилагаемым к спектрометру.

8. Выполнение анализа.
Определение свинца-210 в пищевых продуктах

8.1. Подготовка анионообменной смолы ЭДЭ-10П к анализу и регенерация

8.1.1. Отбор фракции смолы необходимого размера.

Для анализа используют фракции смол, отстаивающиеся в воде в интервале от 20 до 40 с. Смолу предварительно замачивают в воде, затем растирают в ступке. Измельченный материал (приблизительно 100 мл) помещают в высокий стакан вместимостью 1 , заливают водой, интенсивно перемешивают, не придавая содержимому вращательного движения. Через 40 с после прекращения перемешивания быстро сливают воду до уровня оставшегося материала. Операцию повторяют до тех пор, пока декантат не будет содержать следов смолы. Таким образом удаляется мелкая фракция. Затем ту же операцию повторяют со временем отстоя 20 с. Смола, уходящая в этом случае в декантат, используется для работы. Оставшаяся более крупная фракция подвергается дальнейшему измельчению.

8.1.2. Обработка смолы.

Отобранную для работы по п. 8.1.1 фракцию смолы помещают в делительную воронку объёмом 500 - 1 000 , в которую над краном помещён тампон из лавсанового или стеклянного волокна. Промывают смесью 50 этилового спирта с 50 2 н HCl. Затем для переведения в - форму смолу промывают 2 н НСl из расчета 1 000 2 н НСl на 100 смолы. После этого она готова к загрузке в колонку.

Хранят смолу под слоем 2 н соляной кислоты и в этом же растворе производят загрузку смолы в колонку.

8.1.3. Заполнение колонок смолой.

В ионообменную колонку (прилож. 5) над краном помещают тампон из лавсанового или стеклянного волокна и 1-2 2 н соляной кислоты. Делают метку на колонке, соответствующую объёму 10 над тампоном, и переливают взболтанную взвесь смолы в колонку, наполняя её до высоты в две трети объёма. Открывают кран колонки и медленно сливают раствор, при этом смола задерживается тампоном и заполняет объём колонки. Операцию повторяют до заполнения колонки смолой до метки. Смолу промывают 100 2 н НСl со скоростью 1 , после чего колонка готова к использованию.

8.1.4. Регенерация смолы.

По окончании работы смолу в колонке промывают 200 1 н со скоростью 1 , затем дистиллированной водой до рН промывного раствора 4-5 и 100 2 н НСl со скоростью 1 .

Примечания.

1. Нельзя допускать наличие воздушных пузырей в слое смолы (удалить их можно слегка постукивая по колонке).

2. При подаче в колонку растворов сна