针对官方实验室在土壤中测定137Cs和134Cs的能力测试

《Journal of Environmental Radioactivity》：Proficiency testing for official laboratories for 137Cs and 134Cs determination in soil

　　

玛格达莱娜·根巴尔（Magdalena Gembal）|帕维尔·切尔斯基（Pawe? Czerski）|玛格戈尔扎塔·瓦雷尼克-巴尼（Ma?gorzata Warenik-Bany）|皮奥特罗·耶杰齐尼亚克（Piotr Jedziniak）

波兰普拉瓦（Pulawy）24-100，国家兽医研究所食品和饲料化学研究部门

摘要

由于铯放射性同位素泄漏到环境中的事件，必须采取必要措施来保护公众。在波兰各地建立了官方实验室网络，定期检测食品中的放射性污染水平。九个选定的实验室参与了能力测试，这既展示了它们的能力，也证实了检测结果的可靠性。此次测试使用了国际原子能机构（IAEA）认证的参考材料IAEA-478 ?土壤中的放射性核素”。该参考材料的数值是基于专业实验室的测量结果确定的。评估结果时采用了国际原子能机构（IAEA）的方法论，并考虑了参与者估计的测量不确定性。实验室对¹³⁷Cs和¹³⁴Cs的测量结果均在参考值±不确定性范围内。根据能力测试的结果，可以得出结论：这些官方实验室能够可靠地测定¹³⁷Cs和¹³⁴Cs的活性浓度。

引言

无论是天然存在的还是人工制造的放射性核素，都可以通过核衰变过程中释放的粒子和光子来轻松检测到。放射分析技术利用辐射来反映物质的组成，从而为各个科学领域提供宝贵的信息（Pommé, 2022）。全球范围内的放射性污染来源于放射性沉降物，即从大气中降落到地面的灰尘和放射性物质（例如核爆炸或反应堆故障后产生），这些物质通过气流传播到很远的距离。释放的¹³⁷Cs会扩散并沉积在地表，世界上大部分土壤都含有大量的137Cs（Kyung-Ho等人，2013）。Lee等人（2026）指出，需要可靠地监测海洋放射性，尤其是在福岛第一核电站事故后这一点尤为重要。受污染的水中含有¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、¹³¹I和⁹⁰Sr等放射性核素，这些物质可能对环境和生态系统造成严重影响。欧洲的主要放射性污染源是1986年的切尔诺贝利核事故。此次事故导致放射性云层扩散到波兰，造成了不均匀的环境污染。对生态系统而言，¹³⁷Cs是最危险的放射性核素之一（Gembal等人，2023；Guillitte等人，1991；Hillel，2008；Skwarzec，2021）。放射性铯同位素进入自然环境后，必须持续监测动物源食品的放射性污染情况（Czerski等人，2024；Gembal等人，2023；《官方法律杂志》，2017年第1246项）。确保放射性分析结果的可靠性对于监测至关重要。获得认证的实验室使用适当、经过测试和验证的方法，其适用性通过参与能力测试和实验室内部比对来证明。此外，通过常规使用参考物质和质量控制材料来保证质量（ISO/IEC 17025，2017）。能力测试（Proficiency Testing，PT）是一种系统的实验室间比对，旨在评估实验室进行特定测量的能力，并促进对其分析性能的持续评估（ISO/IEC 13528，2015）。能力测试非常重要，因为它可以帮助我们检查某个实验室获得的结果是否可靠以及是否与其他实验室的结果具有可比性。能力测试不仅仅是一种“控制手段”，还是持续改进的工具，能保证测试结果的可靠性。能力测试标准是一套规则，用于评估实验室的结果是否有效且与其他参与者的结果一致。这些标准主要基于ISO/IEC 17043和ISO/IEC 17025等标准中的统计数据和指南。Lee等人（2026）描述了由韩国标准科学研究院（KRISS）组织的一项能力测试计划，旨在评估六个国家实验室测定海水中¹³⁷Cs和¹³⁴Cs水平的能力。在波兰和其他欧盟国家，组织能力测试是国家级参考实验室最重要的任务之一。自2009年以来，国家兽医研究所的食品和饲料化学研究部门一直作为国家放射性污染参考实验室，负责为在全国范围内监测食品和饲料放射性污染的官方实验室开展能力测试（Gembal和Czerski，2024）。本文描述的能力测试计划旨在评估九个国家实验室测定土壤中¹³⁷Cs和¹³⁴Cs的能力。

节选

研究材料

国际原子能机构（IAEA）在参考材料的制作中发挥着重要作用，尤其是同位素分析、环境分析和放射化学分析领域。IAEA生产的参考材料（CRMs）包含放射性核素（例如土壤、水、沉积物或食品样本中的核素），用于校准实验室设备和验证分析方法。本研究使用了IAEA-478 ?土壤中的放射性核素”认证参考材料。

¹³⁷Cs活性浓度的测量与统计分析

放射性核素¹³⁷Cs仍然存在于自然环境中，并且在动物源食品中保持着可测量的活性浓度。这是由于该放射性同位素的半衰期较长，约为30.2年。它构成了放射性测量的核心，最常用于能力测试（PT）和实验室间比对（ILC）中。官方实验室可以使用HPGe探测器、NaI(TI)探测器或两者结合来报告结果。

结论

收集的测试结果按照国际通用标准和方法进行了分析。所有九个实验室在能力测试中均取得了可接受的结果。总体评估显示，100%的报告结果符合能力测试的标准。

这些结果证实，参与放射性污染监测网络的实验室运行可靠，并具备相应的能力。

土壤在...

玛格达莱娜·根巴尔（Magdalena Gembal）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法论设计、研究实施、数据整理、概念构建。帕维尔·切尔斯基（Pawe? Czerski）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法论设计、研究实施、数据整理、概念构建。玛格戈尔扎塔·瓦雷尼克-巴尼（Ma?gorzata Warenik-Bany）：撰写——审稿与编辑。皮奥特罗·耶杰齐尼亚克（Piotr Jedziniak）：监督工作。

资金支持

本研究由农业和农村发展部提供的用于国家级参考实验室（NRLs）活动的资金支持。

作者声明不存在可能影响本文工作的已知财务利益或个人关系：玛格达莱娜·根巴尔的工作由国家兽医研究所提供支持。如果还有其他作者，他们声明自己没有可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究是在与官方兽医卫生实验室的合作下完成的。