ICS 13.280 wS C 57 中华人民共和国卫生行业标准 WS/T 549—2017 尿中总铀和铀-235/铀-238 比值的分析方法 电感耦合 等离子体质谱法（ICP-MS） Methods for analysis of total uranium and uranium-235/uranium-238 isotope 业标准信息服务平台 2017-05-18发布 2017-11-01实施 发布 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会 WS/T549—2017 目 次 前言 范围 2 术语和定义 方法原理 3 试剂和材料 4 5 仪器 6 尿样的采集 分析步骤 7 结果计算与表示 附录A（资料性附录） 电感耦合等离子体质谱仪的参考工作条件 附录B（资料性附录） 测量不确定度的评定方法 参考文献 行业标准信息服务平台 WS/T549—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准起草单位：中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所、中国计量科学研究院、中国原 子能科学研究院、核工业北京地质研究院、西北核技术研究所。 本标准主要起草人：吉艳琴、田青、郭冬发、赵永刚、逐海、李志明、申宝鸣、邵宪章、尹亮亮。 行业标准信息服务平台 WS/T549—2017 尿中总铀和铀-235/-238 比值的分析方法电感耦合 等离子体质谱法（ICP-MS） 1范围 本标准规定了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS)分析尿中总和铀-235/铀-238（235U/238U）比值 的方法。 本标准适用于测量人尿中总铀和235U/238U比值，其他生物样品中总铀和235U/238U比值的分析可 参照本标准。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 质量偏倚 mass bias 观察到的或测量到的同位素比值与真实比值的明显偏离，偏倚是两个同位素之间的质量差的二个 函数。 2.2 见massdiscrimination 质量歧视 质谱仪中引起质量偏倚的过程。测量值可能会因为轻离子或重离子的损失而“偏离”真实值。 3方法原理 3.1尿中总铀分析：将尿样用HNO3十H,O2消解后，定容，采用外标法用ICP-MS分析总铀含量。本 标准测量尿中铀定量下限为16ng/L 3.2尿中235U/238U比值测定：将尿样用HNO：+H,Oz消解后，通过磷酸三丁酯（TBP）萃取色层分离 出铀，用ICP-MS分析235U/238U比值，质谱仪质量歧视采用铀同位素标准物质校正。 4试剂和材料 4.1实验用水均为超纯水（HzO，电阻率≥18.2Mα2/cm）。 4.2硝酸（HNO，密度1.42g/mL）：优级纯或高纯。 4.3 硝酸（HNO，浓度5mol/L）：用水（4.1)和硝酸（4.2)配制。 4.4 硝酸（HNO3，体积分数2%）：用水（4.1）和亚沸蒸馏纯化的硝酸（4.2）配制。 4.5 过氧化氢（H2O2，质量分数30%）：分析纯。 4.6 碳酸钠（Na2CO：）：分析纯。 4.7 碳酸钠溶液（NazCO：，浓度50g/L)：用水（4.1）和碳酸钠（4.6）配制。 4.8 WS/T549—2017 10 μg/L。 4.9铀成分分析储备液：铀浓度100mg/L，不确定度小于2%。 4.10总铀含量分析校准溶液：先将储备液（4.9）用2%硝酸（4.4）稀释为铀浓度100ug/L，然后依次配 制铀浓度分别为10μg/L、6μg/L、2μg/L、0.6ug/L0.2ug/L、0.02uμg/L的校准溶液。 4.11铀同位素标准溶液：总铀浓度≥0.1mg/L，235U丰度0.2%15%。 4.12TBP萃淋树脂(180μm～250μm）。 4.13：TBP萃取色层柱：规格为Φ0.5cmX8cm，洗净后烘干，检查是否漏水，将TBP萃淋树脂（4.12）用 超纯水（4.1）浸泡过夜。湿法装柱，两端用聚四氟乙烯丝填充 4.14尿样采集容器：塑料桶或玻璃瓶，应保证清洁、无渗漏。 4.15密闭消解罐：聚四氟乙烯或全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA），应保证清洁、无渗漏。 4.16试管（15mL）：应保证清洁、无渗漏，容器和盖子无干扰物质附着，使用前称重，记录为m。 4.17聚四氟乙烯烧杯（250mL）：保证清洁。 5仪器 5.1电感耦合等离子体质谱仪：能对5u～254u质量范围内进行扫描，最小分辨率为在5%峰高处1u 峰宽，使用的氩气纯度不低于99.99%。 5.2分析天平：感量0.1mg。 5.3温控式电热板：最高温度不低于200℃。 6尿样的采集 使用尿液采集容器（4.14）采集尿液。采集杯使用前用蒸馏水淋洗并烘干。采集24h尿，或应急情 况下采集计时尿，采集样品不少于250mL，收集后加盖拧紧，贴唯一性标签，4℃下保存。 7分析步骤 7.1总铀分析样品制备 7.1.1取5mL尿样（第6章），记录为V，置于密闭消解罐（415)中，罐中加人3mLH,Oz（4.5），静置 过夜。消解前加人3mLHNO（4.2），盖紧盖子，在电热板上150℃加热10h，之后冷却至室温，所有样 品均变为澄清溶液。消解液转移至试管（4.16)中，称重，记录为m1。 7.1.2取1mL消解液（7.1.1)至试管（4.16）中，称重，记录为m2，用超纯水（4.1）稀释，定容至10mL，记 录为V2。充分摇匀，待测。 7.1.3按7.1.1和7.1.2流程制备空白样品溶液。 7.2235U/238U比值测定样品制备 7.2.1尿样的预处理 准确量取100mL尿样（第6章），置于聚四氟乙烯烧杯（4.17）中，加人25mLHNO：（4.2），电热板 加热蒸至近干，静置冷却；再加人10mLH2O2（4.5），边搅拌边用电热板继续加热至近干，冷却至室温 后，加入5mol/LHNO（4.3）溶解，定容到5mL，如盐分较大无法完全溶解时，可以适当增大溶液体 积，保持酸度不低于5mol/L 2 WS/T549—2017 7.2.2尿铀分离富集 7.2.2.1TBP萃取色层柱的准备 用10mLNazCO，溶液（4.7），洗涤TBP萃取色层柱（4.13），控制流速1mL/min~3mL/min，洗涤 两次以除去可能存在的磷酸一丁酯和磷酸二丁酯，再用超纯水（4.1)过柱，调节柱酸度至中性后，备用。 7.2.2.2分离过程 用15mL5mol/LHNO：（4.3）淋洗TBP萃取色层柱（7.2.2.1）进行预平衡，控制流速1mL/min~ 1.5mL/min。将预处理好的样品溶液（7.2.1）小心地加人色层柱，控制流速在1.2mL/min。用20ml 5mol/LHNO3（4.3）淋洗干扰杂质，用10mL超纯水（4.1）洗脱铀并收集于试管（4.16）中。 7.2.2.3TBP萃取色层柱的再生 用20mL5mol/LHNO，（4.3）淋洗TBP萃取色层柱，控制流速1mL/min~1.5mL/min，平衡后 可重复使用。 7.3ICP-MS仪器校准和条件优化 7.3.1按照仪器的操作说明书及实验室操作程序进行ICP-MS及相关的计算机操作系统和外围设备 的启动和优化，以高分辨电感耦合等离子体质谱为例的工作参数参见附录A。 7.3.2用多元素混合标准溶液（4.8）进行仪器参数的优化，确保质量校准、质量分辨率、灵敏度、铀离子 氧化物（23"U16O)的生成率和基线均符合实验要求。 7.3.3分析任何样品之前先确定仪器的稳定性。利用多元素混合标准溶液（4.8）测量20min，若U的 测量结果的相对标准偏差小于3%，则仪器稳定。 7.4总铀含量测定 7.4.1以体积分数2%硝酸（4.4）为校准空白溶液，作为零点，一个或多个浓度水平的校准标准（4.10）建 立校准曲线，校准数据采集至少3次，取其平均值。 7.4.2测量空白样品溶液（7.1.3)中的铀浓度，记录为po 7.4.3 测量样品溶液（7.1.2）中的铀浓度，记录为β。 7.4.4 样品测定中间用体积分数2%硝酸溶液（4.4）清洗系统。 7.5235U/238U比值测定 7.5.1 用铀同位素标准溶液（4.11)配制与待测样品中铀的浓度相适应的铀同位素校准溶液 7.5.2 测定2%硝酸（4.4)空白溶液235U和238U的计数强度，分别记录为Io和1os 测定铀同位素校准溶液（7.5.1)，分别记录为I.和Is。 7.5.3 7.5.4 用2%硝酸（4.4）空白溶液清洗系统，测定其235U和238U的计数强度，分别记录为I0.5和10.8 7.5.5 测定制备好的待测样品（7.2.2.2)中235U和238U的计数强度，分别记录为I，和I8。 7.5.6 重复7.5.27.5.5测定下一个样品。 8结果计算与表示 8.1尿中总铀质量浓度按式（1）计算，结果表达包括不确定度的评定，参见附录B。 (p-po) X V2 X m2 (mi-mo)XVi 3 WS/T549—2017 式中： 尿样中总铀的质量浓度，单位为微克每升（ug/L）； 尿样消解液（7.1.2)中总铀的质量浓度（由标准曲线查得），单位为微克每升（ug/L）； 空白样品溶液（7.1.3)中总铀的质量浓度（由标准曲线查得），单位为微克每升（μg/L）； Po V2 尿样稀释液体积（7.1.2），单位为毫升（mL）； m2 尿样消解液（7.1.2)质量，单位为克（g）； m1 尿样消解液（7.1.2）与塑料管（4.16）质量，单位为克（g）； mo 塑料管（4.16）质量，单位为克（g）； Vi 尿样（7.1.1）的取样体积，单位为毫升（mL）。 式（1)适用于天然铀结果，若根据式（2）结果，尿样中235U/238U