[发明专利]基于固定式塑料晶体测钾仪的测钾方法

说明书

技术领域

本发明钾元素测定技术领域，具体地讲，涉及一种基于固定式塑料晶体测 钾仪的测钾方法。

背景技术

常规测量钾肥中钾离子含量的方法主要依靠人工现场取样，以重量法、容 量法或用离子选择电极、原子吸收等仪器进行分析，这些方法操作复杂繁琐， 所需时间长，无法满足钾盐的加工生产。

放射性测量钾含量是基于在钾的三种天然同位素³⁹K、⁴⁰K、⁴¹K中仅⁴⁰K具 有放射性来进行测定的，⁴⁰K的半衰期为1.25×10⁹年，丰度为0.012％。由于⁴⁰K 的半衰期很长，故可认为⁴⁰K在钾元素中的含量是固定的，所以可以通过对其放 射性的测定，进而推算出总的钾含量或者其它钾同位素的含量。在⁴⁰K的衰变过 程中，能够放射出具有连续光谱的、最大能量为1.33MeV的β射线，同时放射 出能量为1.46MeV的γ射线，所以可以用测量⁴⁰K放射出的β射线或者γ射线 来测定待测样品中钾的含量(一般都是同已知元素和含量的标准样品比较，或 与已知元素和含量的标准曲线拟合)。

对于盐湖的实际情况，现在采用的放射性测钾方法，是基于钾的β射线的 测量。用气体探测器(G-M管)测量β射线，选用对γ射线灵敏度较低，而对β 射线灵敏度较高的G-M管，选择特性曲线一致的7只G-M管组装成一组探测器， 对每只G-M管的电极采取严格的密封措施，一台仪器中配有两组这样的探测器。 但由于探测器采用专用的G-M管，其探测效率相对于闪烁探测器等核探测器， 探测效率要低很多；而且G-M管主要由玻璃等类似材料组成，所以很容易破碎； 采用多个G-M管的组合，对探测器组合的工艺要求较高，成本也大。另外，β 射线在水中的穿透能力只有几个毫米，所以上述测量方法只能适用于与探测器 表面有良好接触，且含钾量均匀的样品。对于表面粗糙的或含钾量不均匀的固 体样品或料浆，测量结果误差较大。而且在测量时，要保证探测器周围的样品 厚度大于β射线的射程。⁴⁰K放射的β射线能量虽高，但β射线的能量谱为连续 谱，其低能部分的样品自吸收效应比较严重，对于钾含量较低的样品，如果加 上仪器的探测效率又低，故难以得到准确的测量结果。

现有的四道能谱仪和某些多道能谱核素测定仪虽能探测到⁴⁰K的1.46MeV 的γ射线，但无法对钾含量准确测定。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于固定式塑料晶体 测钾仪的测钾方法，该测试方法可对固体样品中的钾离子的含量进行快速准确 测定，同时，该测试方法通过利用所述固定式塑料晶体测钾仪中的大尺寸的闪 烁体以及屏蔽室，大幅降低了测试下限以及相对误差。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于固定式塑料晶体测钾仪的测钾方法，包括步骤：A、测定本底样品 及标准样品，得到所述本底样品以及所述标准样品的平均计数率，并采用最小 二乘法计算拟合系数；B、测定被测样品，得到所述被测样品中钾离子的平均计 数率，计算得到所述被测样品中钾离子的含量；其中，所述拟合系数的计算方 法为：