核或放射应急中尿样90Sr 快速测定及内照射剂量评估研究

在核或放射应急场景中，为快速识别受污染人员并及时干预，研究人员开展90Sr 内污染快速监测研究。基于 “最小可检测剂量” 概念，开发色谱分离结合气体比例计数法，可在半天内测定尿中90Sr，计算摄入量和待积有效剂量，为应急处置提供关键技术支撑。

　　

在核与放射应急事件中，快速识别受污染人群并评估其辐射暴露水平是实施精准医疗干预的关键。然而，传统针对纯 β 发射体（如⁹⁰Sr）的内污染监测面临显著挑战：现有排泄物放射毒理学分析流程复杂、耗时且成本高昂，难以在大规模应急场景中快速筛查大量人群。此外，纯 β 发射体无法通过简化的体内测量技术（如全身计数）有效检测，导致应急响应中对这类核素的监测存在技术空白。如何在短时间内对海量样本进行高效分析，同时确保剂量评估的准确性，成为制约应急处置效率的核心问题。

为突破上述瓶颈，意大利国家新技术、能源和可持续经济局（ENEA）辐射防护研究所的研究人员开展了针对⁹⁰Sr 内污染的快速监测方法研究。相关成果发表于《Applied Radiation and Isotopes》，为核应急场景下的辐射防护与公众健康管理提供了重要技术方案。

研究团队开发的核心技术方法包括：

1. 色谱分离技术：通过色谱柱分离尿样中的⁹⁰Sr，实现目标核素与其他成分的高效纯化。
2. 气体比例计数法：利用气体比例计数器直接测量分离后的⁹⁰Sr 衰变产生的 β 射线，快速获取放射性活度数据。
3. 剂量评估模型：结合 “最小可检测剂量”（MDD）概念，通过数学模型将测量活度转化为摄入量和待积有效剂量（committed effective dose），并考虑⁹⁰Y 未完全清除或生成导致的活度高估（10%）。

结果与讨论

方法效能验证

研究通过两家实验室（ENEA CR Saluggia 和 ENEA CR Trisaia）对两组各 8 份尿样进行测试，获得平均 70% 的化学回收率。采用公式计算单位体积最小可检测活度（MDA_V），结果表明该方法可在半天内完成从样本处理到剂量评估的全流程，显著缩短传统方法所需的数天时间。

剂量检测范围与适用性

研究证实，该方法能够检测出导致待积有效剂量超过 10 mSv 参考水平的所有⁹⁰Sr 摄入情况，即使样本采集时间在摄入后 20 天以上仍有效。针对放射性毒性最高的 “S 型” 核素形态，方法同样表现出可靠的检测能力，验证了其在复杂应急场景中的普适性。

参数优化与实际应用考量

研究系统分析了影响监测效能的关键参数，包括分析尿量（V）、计数时间（T_m）、化学回收率（ρ）和参考水平（RL）。结果显示，增加尿量虽能提高计数预期值，但可能延长操作时间并降低单日样本处理量；而优化计数时间可通过平方根效应提升检测灵敏度与效率平衡。通过综合调控这些参数，方法实现了单日处理大量样本与精准剂量评估的双重目标。

结论与意义

本研究建立的⁹⁰Sr 内污染快速监测方法，通过色谱分离 - 气体比例计数技术与剂量评估模型的结合，突破了传统分析流程的时间与成本限制。其核心优势包括：

• 高效性：半天内完成从样本采集到剂量评估的全流程，适用于大规模人群筛查；
• 准确性：可检测低至 10 mSv 的待积有效剂量，满足应急响应中 “安全阈值” 评估需求；
• 广谱性：对摄入后 20 天内的样本及高毒性核素形态均有效，覆盖多数应急场景。

该方法不仅为⁹⁰Sr 的应急监测提供了标准化解决方案，其基于 “最小可检测剂量” 的设计思路更可推广至其他核素的内污染评估，为放射应急响应体系的技术升级奠定了基础。通过缩短检测周期与提升通量，研究成果有望显著降低公众心理恐慌，优化医疗资源分配，为核安全与公共卫生领域的应急管理提供关键科技支撑。