日本福島核污水正式排海，檢測人員該做些什么準備

　　福島第一核電站的核污染水約有134萬噸，2023年度將把約3.12萬噸核污染水分4次排放，每次約排放7800噸。根據東電計算，用海水稀釋過的核污染水將緩慢流過約1公里的隧道，約1000秒之后抵達大海。根據計劃，排海時間至少持續30年。

　　（內容摘錄自《中國新聞社》）

　　核泄漏不但污染了環境水體，更影響環境生物，我們以某核泄漏事件為例，研究人員測量了 1987 年某核電站冷卻池中的梭吻鱸。

　　這些梭吻鱸的肌肉組織中的 Cs 含量最高可接近 2.7x10^5 Bq/kg（Bq 即貝克勒爾，這是一個衡量放射性活度的單位）。

　　簡單計算一下，如果一個體重 50 kg 的人，吃 1 kg 這種魚肉，他將受到的輻射當量劑量大約是 3.645 μSv/h，也就是每小時 3.645 微希，這個強度大約是 3 月 15 日北京市平均輻射水平的 47 倍（當日福島核電站上空的輻射是 23.72 μSv/h）。

　　如果把這個數字與 X 光胸透相比，接受一次 X 光胸透檢查，受到的輻射劑量是 50 μSv，似乎胸透所受的輻射比吃魚要大很多。可問題是，胸透只是一次的輻射劑量，而人吃下去那條魚以后，會被輻射很長時間：吃下這 1 kg 魚，24 小時后所受到的輻射強度就已經超過照一次胸透了，如果不能及時排出這些 Cs（別忘了食物鏈富集，至少梭吻鱸肌肉中的 Cs 幾年內都沒有顯著降低），相當于此后幾年每天胸透一次，要記住，Cs 的半衰期為 30 年！

　　除了 Cs-137 之外，另一個值得特別關注的元素就是 I-129 。因為 I-129 的半衰期長達 1.57x10^7 年，相對于其半衰期只有 8 天的 I-131，I-129 更能有效監測核泄漏的長期污染水平和空間分布，并且作為失蹤劑在海洋放射、水文、地質等行業有著廣泛的應用。雖然人類活動加速了 I-129 進入環境介質，但 I-129 在環境中的濃度仍然很低。目前分析 I-129 含量的主要方法包括 ICP-MS、中子活化分析和加速器質譜。

　　在以往的研究中，安捷倫公司利用單四極桿 ICP-MS（ICP-QMS）和八極桿反應池在反應模式下成功消除了 Xe-129 對 I-129 的干擾。使用氧氣作為反應氣體，通過電荷轉移將 Xe+ 中和形成 Xe 原子從而將其從譜圖中去除。

　　用這種方法，得到的 I-129 檢測限（DL）為 1.1 ppt，并可以成功測定 NIST 3231 SRM 標準溶液I和標準溶液 II 的 I-129/I-127 比值。但同時發現，由于放射性元素測定中普遍存在的同位素豐度上的巨大差異（I-129/I-127 比值為 10^-6 至 10^-8），會出現主要元素峰與痕量元素峰相疊加的問題。I-129 的痕量分析使得 ICP-QMS 在豐度靈敏度上的局限更加突出。

　　安捷倫于2012年在全球最早發明了ICP-MS/MS技術，并用該技術研究了超痕量碘129的分析。在八極桿反應池及四級桿質量過濾器之前，增加了一個主四級桿質量過濾器，形成 MS/MS 結構。

　　在 ICP-MS/MS 中，Q1 作為質量過濾器，僅允許目標分析物質量數的離子進入到池內而阻止其他離子進入。

　　由于來自等離子和樣品基體的干擾離子被 Q1 消除，反應效率大大增強，無論樣品基質如何變化，反應路徑和產物離子均可保持一致。

　　較之 ICP-QMS，ICP-MS/MS 在反應模式下提供了高靈敏度和在任何樣品基體中消除干擾的一致性。

　　此外，四級真空系統提供的極低的終端真空和背景干擾，改善了 I-129 的檢測限和 I-129/I-127 的精密度。

　　ICP-MS/MS 用于放射性同位素比值測定的另一個關鍵性優勢是豐度靈敏度比 ICP-QMS 有了大幅提高。因為 MS/MS 的豐度靈敏度是兩個四級桿豐度靈敏度的累積，ICP-MS/MS 表現出了 ICP-MS 前所未有的豐度靈敏度。

圖 1. 8.89mg/L I-127 溶液中 I 和 Xe 的質譜圖。Agilent 8800 在單四極桿模式下運行，類似 ICP-QMS。上圖：無反應氣模式；下圖：氧氣反應模式。藍色疊加部分為空白譜圖

圖 2. Agilent 8800 MS/MS 模式測定 I-127 和 I-129，氧氣為反應氣。NIST 3231 標液 I（黑色）和標液 II（藍色）的譜圖疊加

　　由于性能比 ICP-QMS 更加優異，新型 Agilent ICP-MS/MS 在應對這一富有挑戰性的應用中表現出了卓越的分析性能。

　　分析結果證實了對超痕量 I-129 精確的測定能力以及 NIST 3231 標液中碘同位素比值與認證值得高度吻合。這一性能通過 MS/MS 模式特有的超高豐度靈敏度得以實現。