T/CNEA 079-2023 核电厂含硼水中锌和镍浓度的测定 电感耦合等离子体发射光谱法

​​标准文件《T/CNEA 079-2023》主要内容总结​​

​​1. 标准背景与目的​​

• ​​背景​​：
  • 压水堆核电厂需监测一回路含硼水中的锌（Zn）和镍（Ni）浓度。
    • ​​锌​​：用于降低堆芯外辐射场（目标浓度10±5 μg/L）。
    • ​​镍​​：监测系统腐蚀情况（浓度＞6 μg/L时禁止加锌）。
  • 传统石墨炉原子吸收光谱法（AAS）存在线性差、精密度低、硼酸结晶污染等问题。
• ​​目的​​：推广​​电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）​​，解决AAS的不足，提高分析效率和准确性。

​​2. 适用范围​​

• ​​对象​​：核电厂含硼水（一回路冷却剂及安注箱、稳压器等设备内的硼酸溶液）。
• ​​测定元素​​：锌（Zn）、镍（Ni）。
• ​​浓度范围​​：2.00~50.00 μg/L（仪器检出限：Zn 0.35 μg/L，Ni 0.60 μg/L）。

​​3. 测量原理​​

• 样品中的Zn和Ni在ICP中被激发至高能态，跃迁时发射特征波长光，光强与浓度成正比，通过校准曲线计算浓度。

​​4. 试剂与材料​​

• ​​关键试剂​​：
  • 高纯硝酸（65%）、高纯硼酸（≥99.99%）。
  • 锌/镍标准溶液（1000 mg/L）、混合标准储备液（1 mg/L）。
  • 液氩（纯度≥99.999%）。
• ​​溶液配制​​：明确校准溶液的硼浓度需与样品匹配（偏差≤100 mg/L）。

​​5. 仪器与设备​​

• ​​主要设备​​：
  • ICP-OES光谱仪（符合JJG 768）、分析天平、移液器/容量瓶（符合GB/T 12806等）。
  • 液氩钢瓶（GB/T 5099）、聚乙烯样品瓶。
• ​​仪器参数​​：见附录A（如功率1400 W、雾化气流量0.55 L/min等）。

​​6. 样品处理​​

• ​​取样要求​​：
  • 使用聚乙烯瓶，取样后24小时内完成分析。
  • 一回路样品需采取辐射防护措施（屏蔽容器等）。

​​7. 分析步骤​​

• ​​校准曲线​​：配制0.00~50.00 μg/L的系列标准溶液，线性相关系数≥0.995。
• ​​样品测定​​：
  • 若浓度超限需稀释后重新测定。
  • 每10个样品插入10 μg/L标准溶液验证（偏差＞10%时重新校准）。

​​8. 结果计算​​

• 公式：X_i = C_i /times F（X_i为样品浓度，C_i为测定值，F为稀释倍数）。

​​9. 精密度数据​​

• ​​重复性​​：
  • Zn相对标准偏差≤2%，Ni≤8%。
• ​​再现性​​：
  • Zn≤5%，Ni≤10%。
• 具体数据见表1（如Zn在5.47 μg/L时重复性限0.30 μg/L）。

​​10. 质量保证​​

• 定期校准仪器，光路偏差＞5%时需重新校准。

​​11. 安全注意事项​​

• ​​辐射防护​​：确保排风正常，避免放射性气溶胶泄漏。
• ​​高压气瓶​​：规范操作液氩钢瓶。
• ​​高频辐射​​：等离子体点燃后勿打开炬室门。

​​12. 附录内容​​

• ​​附录A​​：仪器参考参数（如轴向观测、积分时间15秒）。
• ​​附录B​​：推荐分析波长（Zn 213.857 nm，Ni 231.604 nm）。
• ​​附录C​​：方法灵敏度（Zn定量限2.0 μg/L，Ni 2.0 μg/L）。

​​13. 其他信息​​

• ​​归口单位​​：中国核能行业协会。
• ​​起草单位​​：三门核电有限公司。
• ​​首次发布​​：2023年5月。

​​核心意义​​

该标准为核电厂提供了一种高效、准确的ICP-OES方法，替代传统AAS，解决了硼酸干扰问题，适用于加锌技术的辐射场控制和腐蚀监测，具有显著的经济和实用价值。