学术讨论—----放射性物质监测.ppt

Laboratory of Environmental sciences环环 境境 放放 射射 性性 监监 测测第第 七七 章章第一页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciencesv教学目标1、了解放射性污染的来源、计量方法及危害。2、了解一般监测仪器的工作原理。v教学内容 放射性的类型、来源及对人体的危害；放射性防护标准；放射性检测实验室及检测仪器；放射性样品的采集及一般检测方法v教学重点 放射性污染物性质特征及常用监测(jin c)方法的理论讲解。v教学难点 放射性污染物常用监测方法。第七章第七章 放射性污染监测放射性污染监测第二页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第一节 概述(i sh)一、放射性一、放射性 （一）放射性核衰变（一）放射性核衰变1.核衰变核衰变不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，从不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，从原子核内部放出电磁波（原子核内部放出电磁波（）或带有一定能量的粒子）或带有一定能量的粒子（、），降低），降低(jingd)其能级水平，转化为结构稳定的核。其能级水平，转化为结构稳定的核。这种现象叫核衰变或这种现象叫核衰变或“放射性核衰变放射性核衰变”。2.放射性放射性在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出、射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，称为称为“放射性放射性”。第三页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences放射性核衰变v原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核v某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称为(chn wi)核衰变；衰变可以连续进行第四页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences图图图图8.18.1226226RaRa和和和和6060CoCo的核衰变的核衰变的核衰变的核衰变(shuibin)(shuibin)第五页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（二）放射性衰变(shuibin)的类型1.衰变：不稳定重核(一般原子序82)自发放出粒子(4He)的过程226Ra222Rn+4Hev不同核素放出的动能不同，一般在28MeVv粒子的质量大、速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或技法，但穿透能力小，只能(zhnn)穿透皮肤的角质层第六页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.衰变(shuibin)v衰变：放射性核素放射粒子(lz)(快速电子)的过程，核内质子和中子发生互变的结果v衰变分为负衰变(中子变质子)、正衰变(质子变中子)和电子俘获(核外电子)三种v射线的电子速度比射线高10倍以上，其穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用可使其原子电离，也能灼伤皮肤。第七页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences3.衰变(shuibin)v衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射(fngsh)的电磁辐射。v衰变的能级跃迁不改变原子核的原子序和原子质量数不发生变化，称为同质异能跃迁。某些不稳定核素经过或衰变后，能量仍较高，可再经过衰变达到稳定态。v射线是短波电磁辐射(=0.0070.1nm)，穿透力极强；与物质作用产生光电效应、康普顿效应和电子成对效应等。X射线是波长介于紫外线和射线 间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（200.06）10-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。伦琴射线具有(jyu)很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料 第八页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences(二）、放射性活度和半衰期二）、放射性活度和半衰期v放射性活度（强度）单位时间内发生核衰变的数目放射性活度（强度）单位时间内发生核衰变的数目 v放射性活度单位放射性活度单位 贝可，符号贝可，符号Bq，1Bq=1s-1(每秒有一个原子衰变，一克的镭放射性活度有3.71010Bq。)(常用单位是居里（Ci）)v半衰期半衰期 放射性核素因衰变而减少到原来放射性核素因衰变而减少到原来(yunli)一般事件所需要一般事件所需要的时间。是放射性核素的基本特征之一的时间。是放射性核素的基本特征之一N=NN=N0 0e e-tt第九页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences同位素同位素丰度丰度半衰期半衰期衰变模式衰变模式衰变能量衰变能量(MeV)衰变产物衰变产物U-232人造68.9年自发分裂-衰变5.414Th-228U-233人造159200年自发分裂197.93-衰变4.909Th-229U-2340.006%245500年自发分裂197.78-衰变4.859Th-230U-2350.72%7.038108年自发分裂202.48-衰变4.679Th-231U-235m人造约25分钟同质异构转变1Kr-92，Ba-141，2个中子U-236人造2.342107年自发分裂201.82-衰变4.572Th-232U-236m人造12110-9秒自发分裂1-U-237人造6.75日衰变0.519Np-237U-23899.275%4.468109年自发分裂205.87-衰变4.270Th-234第十页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences二、照射二、照射(zhosh)(zhosh)量和剂量量和剂量照射量和剂量是表征放射量粒子与物质作用后产生的效应及其照射量和剂量是表征放射量粒子与物质作用后产生的效应及其度量的术语度量的术语1、照射量、照射量v照射量定义为：照射量定义为：式中式中:X:X照射量，照射量，SISI单位为单位为C/kg(C/kg(还有专业单位还有专业单位R R伦琴伦琴,1R=2.58*10,1R=2.58*10-4 4c/kg)c/kg)dQ dQ或或射线在空气中完全被阻止时，引起质量射线在空气中完全被阻止时，引起质量(zhling)(zhling)为为dmdm的的某一体积单元的空气电离所产生的带电粒子某一体积单元的空气电离所产生的带电粒子(正或负正或负)的总电量值的总电量值第十一页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2、吸收剂量它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。其定义用下式表示：式中：D吸收剂量，SI单位为J/kg，单位的专门名称为戈瑞，简称戈，用符号(fho)Gy表示(以前习惯使用的单位是拉德(rad)。1rad=0.01Gy)；电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量。第十二页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences3、剂量(jling)当量剂量当量（H）定义为：在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，即H=DQN式中：D吸收剂量，Gy；Q品质因素，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型等（见表）；N所有其他修正因素的乘积。第十三页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表：表：表：表：品质因数与照射类型、射线种类品质因数与照射类型、射线种类品质因数与照射类型、射线种类品质因数与照射类型、射线种类(zhngli)(zhngli)的关系的关系的关系的关系照射类型照射类型射线种类射线种类品质因素品质因素外照射外照射x、e1热中子及能量小于热中子及能量小于0.005MeV的中能中子的中能中子3中能中子（中能中子（0.02MeV）5中能中子（中能中子（0.1MeV）8快中子（快中子（0.510MeV）10重反冲核重反冲核20内照射内照射、+、e、x110裂变碎片、裂变碎片、发射中的反冲核发射中的反冲核20第十四页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第二节第二节 环境环境(hunjng)(hunjng)中的放射性中的放射性2.1 2.1 环境环境(hunjng)(hunjng)中放射性的来源中放射性的来源v环境放射性来源于天然的和人为的放射性天然放射性天然放射性v宇宙射线及其引生的放射性核素：包括初级宇宙射线和次级宇宙射线v天然系列放射性核素：与地球同寿，达到母体与子体的放射性平衡，并成为放射性核素系列：铀系(母体为238U)、锕系(母体为235U)和钍系(母体为232Th)，最终成为Pb核素v自然界单独存在的核素：约20种，具有极长半衰期和强度极弱特点（209Bi半衰期大于2*1018 年，40K半衰期大于1.26*109 年）.自然环境中天然存在的放射性称天然放射性本底，是判断环境是否受到放射性污染的基准。天然放射性对人体的照射80%为外照射第十五页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第二节第二节 环境环境(hunjng)(hunjng)中的放射性中的放射性人为放射性污染源人为放射性污染源v核试验与航天事故v核工业v工农业、医学(yxu)、科研v放射性矿物开采第十六页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.2、放射性核素在环境中的分布、放射性核素在环境中的分布(fnb)v 在土壤和岩石中的分布：在土壤和岩石中的分布：含量变动很大，主要取决于岩石层的含量变动很大，主要取决于岩石层的性质和土壤的类型性质和土壤的类型表表土壤、岩石中天然土壤、岩石中天然(tinrn)放射性核素的含量放射性核素的含量单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1226Ra3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2232Th7.410-45.5510-23.710-34.8110-2238U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-2第十七页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.2 2.2 放射性核素在环境放射性核素在环境(hunjng)(hunjng)中的分布中的分布v在水体中的分布在水体中的分布。1.海水中天然放射性核素主要是海水中天然放射性核素主要是40K、87Rb和铀系元素，含量与区和铀系元素，含量与区域地理、水体交换等有关；域地理、水体交换等有关；2.淡水中天然放射性核素含量与岩石、水文地质、大气交换等有关。淡水中天然放射性核素含量与岩石、水文地质、大气交换等有关。3.一般地下水中含有的放射性高于地面水，而且铀、镭的含量变化一般地下水中含有的放射性高于地面水，而且铀、镭的含量变化(binhu)较大较大第十八页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表表各类淡水各类淡水(dnshu)中中226Ra及其子代产物的含量及其子代产物的含量单位：Bq/L核素矿泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-13.71023.71033.710-37.410-43.710-23.7373.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-11.8510-2第十九页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.2 2.2 放射性核素在环境放射性核素在环境(hunjng)(hunjng)中的分布中的分布v在大气中的分布在大气中的分布：大多数核素可以出现在空气中，最主要的是氡的同位：大多数核素可以出现在空气中，最主要的是氡的同位素素(222Rn)，氡是镭的衰变产物，从含泪，氡是镭的衰变产物，从含泪(hn li)的岩石、土壤、水的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到空气中。氡在日出前浓度最高，中午较体和建筑材料中逸散到空气中。氡在日出前浓度最高，中午较低，相差十倍以上低，相差十倍以上v在动植物组织中的分布在动植物组织中的分布：任何动植物体内都含天然放射性核素，与土壤、：任何动植物体内都含天然放射性核素，与土壤、水、肥料有关素，主要有水、肥料有关素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和和210Po等，其等，其含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关量有关v在室内空气中的分布在室内空气中的分布：主要来源于建筑材料：主要来源于建筑材料第二十页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第二十一页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第二十二页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences放射性污染有以下特点放射性污染有以下特点：(1)一旦产生和扩散到环境中，就不断对周围发出放射线，永不停止。(2)自然条件的阳光、温度无法改变放射性核同位素的放射性活度，人们也无法用任何化学或物理手段使放射性核同位素失去放射性。(3)放射性污染对人类作用有累积性。放射性污染是通过发射、或中子射线来伤害人,、中子等辐射都属于致电离辐射。(4)放射性污染既不像化学污染多数有气味或颜色,也不像噪声(zoshng)振动、热、光等污染，公众可以直接感知其存在；放射性污染的辐射，哪怕强到直接致死水平，人类的感官对它都无任何直接感受，从而采取躲避防范行动，只能继续受害。2.3 2.3 人体人体(rnt)(rnt)中的放射性核素及其危害中的放射性核素及其危害第二十三页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciencesv放射性核素进入放射性核素进入(jnr)(jnr)人体的三个途径：呼吸道吸入、消化道摄人体的三个途径：呼吸道吸入、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入入、皮肤或粘膜侵入v由呼吸道吸入的放射性物质，其吸收程度与放射性核素的性质、状态由呼吸道吸入的放射性物质，其吸收程度与放射性核素的性质、状态有关：易溶性的吸收较快，气溶胶吸收较慢；核素被肺泡粘膜吸收后，有关：易溶性的吸收较快，气溶胶吸收较慢；核素被肺泡粘膜吸收后，可直接进入血液可直接进入血液v正常条件下，每年每人从环境中受到的放射性辐射总剂量正常条件下，每年每人从环境中受到的放射性辐射总剂量不超不超过过2 2毫希沃特毫希沃特，其中一半以上是天然放射性，其中一半以上是天然放射性第二十四页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences放射性污染放射性污染(wrn)的危害的危害v人体(rnt)受到放射性射线照射后，常会引起肌体细胞分子、原子电离，使组织的的某些大分子结构被破坏，如使蛋白质及核糖核酸、脱氧核糖核酸分子链断裂，造成组织破坏v人体一次或在短期内接受大剂量照射，将引起急性辐射损伤v大剂量外照射会严重伤害人体的各组织、器官和系统第二十五页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表：表：天然放射性核素的主要天然放射性核素的主要(zhyo)辐射特征辐射特征放射性核素放射性核素对人体伤害类型对人体伤害类型射线能量射线能量/kev238U外照射伤害外照射伤害186232Th外照射伤害外照射伤害238226Ra内照射伤害、外照射伤害内照射伤害、外照射伤害352.840K外照射伤害外照射伤害1460第二十六页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences图图图图 放射性物质辐射放射性物质辐射放射性物质辐射放射性物质辐射(fsh)(fsh)(fsh)(fsh)人体的途径人体的途径人体的途径人体的途径第二十七页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第三节 放射性辐射防护(fngh)标准一、我国一、我国辐射防护规定辐射防护规定(GB870388)中的部分规定中的部分规定（一）职业性放射性工作人员和居民每年限制剂量当量（二）露天水源中限制浓度(nngd)和放射性工作场所空气中最大容许浓度(nngd)第二十八页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表表7.1工作人员、居民年最大容许剂量工作人员、居民年最大容许剂量(jling)当当量量注：表内所列数值均指内、外照射的总剂量当量，不包括天然本底照射和医疗照射。16岁以下人员(rnyun)甲状腺的限制剂量当量为1.510-2Sv/a。受照射部位职业性放射性工作人员的年最大容许剂量当量/Sv放射性工作场所、相邻及附近地区工作人员和居民的年最大容许剂量当量/Sv广大居民年最大容许剂量当量/Sv器官分类器官名称第一类全身、性腺、红骨髓、眼晶体510251035104第二类皮肤、骨、甲状腺3.010131021102第三类手、前臂、足踝7.51017.51022.5102第四类其他器官1.51011.51025103第二十九页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences放射性同位素在放射性工作场所以外地区放射性同位素在放射性工作场所以外地区(dq)空空气中的限制浓度，按表气中的限制浓度，按表7.1放射性工作场所空气中的最放射性工作场所空气中的最大容许浓度乘以表大容许浓度乘以表7.2所列比值控制计算。所列比值控制计算。表表7.3比值比值(bzh)控制控制放射性同位素比值放射性工作场所相邻及附近地区广大居民区3H、35S、41Ar、85Kr、131Xe1/301/30014C、55Fe、59Ni、65Zn、90Sr、226Ra1/301/200其它同位素1/301/100第三十页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表表表表7.2 7.2 7.2 7.2 放射性同位素在露天放射性同位素在露天放射性同位素在露天放射性同位素在露天(ltin)(ltin)(ltin)(ltin)水源中的限制浓度水源中的限制浓度水源中的限制浓度水源中的限制浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度 注：露天水源的限制浓度值是为广大居民规定的，其他人员也适用此标准；放射性工作(gngzu)场所空气中的最大容许浓度值为职业放射性工作(gngzu)人员规定的，工作(gngzu)时间每周按40h计算；矿井下222Rn的最大容许浓度为3.7Bq/L。但222Rn子体或220Rn子体的潜能值不得大于4104MeV/L。放射性同位素露天水源中限制浓度/(BqL-1)放射性工作场所空气中最大容许浓度/(BqL-1)名称符号氚铍碳硫磷氩钾铁钴镍锌氪锶碘氙铯氡镭铀钍3H7Be14C35S32P41Ar42K55Fe60Co59Ni65Zn85Kr90Sr131I131Xe137Cs220Rn222Rn226Ra235U232Th1.11041.91043.71032.61021.91022.21027.41033.71021.11033.71022.62.2103.7101.13.7103.710-11.91023.7101.51021.1102.67.4103.73.3103.310-11.9102.23.71023.710-23.310-13.71023.710-11.1101.11.110-33.710-37.410-3第三十一页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences二、其他国家和机构(jgu)发布的有关环境放射性标准表表国际放射国际放射(fngsh)委员会建议的个人剂量限值委员会建议的个人剂量限值人员类别基本极限值/(mSva1)职业性个人非随机效应眼晶体150其他组织500随机效应全身均匀照射50全身均匀照射50不均匀照射50公众个人非随机效应任何组织50随机效应全身均匀照射50不均匀照射50群体不作规定第三十二页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第四节放射性测量实验室和检测(jinc)仪器（自学）一、放射性测量实验室一、放射性测量实验室（一）放射化学(huxu)实验室（基本要求不积尘、通风、不积水、个人防护、废物专门收集处置）（二）放射性计测实验室（基本要求屏蔽本底、隔离干扰、良好接地、供电稳定、恒温）二、放射性检测仪器二、放射性检测仪器（一）电离型检测器（二）闪烁检测器（三）半导体检测器第三十三页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences放射性检测放射性检测(jin c)仪器仪器v放射性检测(jinc)仪器检测(jinc)放射性的基本原理基于射线与物质之间相互作用产生的各种效应，包括电离效应、发光效应、热效应、化学效应和能产生次级粒子的核反应等v常用的检测器即利用上述效应工作v电离型检测器利用电离效应气体v闪烁型检测器利用光效应v半导体检测器利用电离效应固态半导体第三十四页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences表表各种各种(zhn)常用放射性检测器常用放射性检测器闪烁(shnshu)检测器盖革计数器射线种类射线种类检测器检测器特特点点闪烁检测器闪烁检测器检测灵敏度低，探测面积大检测灵敏度低，探测面积大正比计数器正比计数器检测效率高，技术要求高检测效率高，技术要求高半导体检测器半导体检测器本底小，灵敏度高，探测面积小本底小，灵敏度高，探测面积小电流电离室电流电离室测较大放射性活度测较大放射性活度正比计数器正比计数器检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大盖革计数器盖革计数器检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大闪烁检测器闪烁检测器检测效率较低，本底小检测效率较低，本底小半导体检测器半导体检测器探测面积小，装置体积小探测面积小，装置体积小闪烁检测器闪烁检测器检测效率高，能量分辨能力强检测效率高，能量分辨能力强半导体检测器半导体检测器能量分辨能力强，装置体积小能量分辨能力强，装置体积小第三十五页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences1.1.电流电流电流电流(dinli)(dinli)电离电离电离电离室室室室 图图图图8.38.3电离室示意图电离室示意图电离室示意图电离室示意图（一）电离（一）电离(dinl)(dinl)型检测器型检测器第三十六页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.正比正比(zhngb)计数管计数管图图图图8.48.4、粒子的电离作用与外加粒子的电离作用与外加粒子的电离作用与外加粒子的电离作用与外加(wiji)(wiji)电压的关系曲线电压的关系曲线电压的关系曲线电压的关系曲线 第三十七页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences图图图图8.58.5盖革计数管盖革计数管盖革计数管盖革计数管示意图示意图示意图示意图图图图图8.68.6射线射线射线射线(shxin)(shxin)强度测量装置示意强度测量装置示意强度测量装置示意强度测量装置示意图图图图3.盖革（盖革（GM）计数管）计数管第三十八页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（二）闪烁（二）闪烁(shn shu)(shn shu)检测器检测器 图图8.7闪烁闪烁(shnshu)检测器测量装置示意图检测器测量装置示意图1.闪烁体；闪烁体；2.光电倍增管；光电倍增管；3.前置放大器；前置放大器；5.脉冲幅度分析器；脉冲幅度分析器；6.定标器；定标器；7.高压电源；高压电源；8.光导材料；光导材料；9.暗盒；暗盒；10.反光材料反光材料闪烁检测器是利用(lyng)射线与物质作用发生闪光的仪器。图8.7是这种检测器测量装置的工作原理。第三十九页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences闪烁体的材料可用闪烁体的材料可用ZnS，NaI，蒽、芪等无机和，蒽、芪等无机和有机有机(yuj)物质，其性能列于表物质，其性能列于表8.10中。中。表表8.10主要闪烁主要闪烁(shnshu)材料性能材料性能注：Ag、Tl是激活剂。物质密度/(gcm-3)最大发光波长/nm对射线的相对脉冲高度闪光持续时间/10-8sZn(Ag)粉NaI(Tl)蒽芪液体闪烁液塑料闪烁液4.103.671.251.150.861.0645042044041035045035045020021010060406028484103030.40.80.20.80.30.5第四十页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（三）半导体检测器（三）半导体检测器半导体检测器的工作原理与电离型检测器相似，但其检测元件(yunjin)是固态半导体。其工作原理如图8.8所示。图图图图8.88.8半导体检测器工作半导体检测器工作半导体检测器工作半导体检测器工作(gngzu)(gngzu)原理示原理示原理示原理示意图意图意图意图 n,p半导体的n极和p极；RH电阻。第四十一页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences第五节放射性监测(jinc)一、监测一、监测(jin c)对象及内容对象及内容 （一）按照监测对象分（一）按照监测对象分1.现场监测现场监测(jinc)对放射性物质生产或应用单位内部工作区域的监测。2.个人剂量监测个人剂量监测对放射性专业工作人员或公众进行的内照射和外照射的剂量监测。3.环境监测环境监测对放射性生产和应用单位外部环境（包括空气、水体、土壤、生物、固体废物等）的监测。第四十二页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences 1.放射性核素 即239Pu、226Ra、224Ra、222Rn、210Po、222Th、234U和235U。2.放射性核素 即3H、90Sr、89Sr、134Cs、137Cs、131I和60Co。（二）按主要（二）按主要(zhyo)测定的放射性核素分测定的放射性核素分（三）对（三）对放射性核素具体测量放射性核素具体测量(cling)的内容分的内容分放射源强度，半衰期，射线种类及能量；环境和人体(rnt)中放射性物质含量、放射性强度、空间照射量或电离辐射剂量。第四十三页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences三、放射性监测方法三、放射性监测方法定期监测：定期监测：采样(ciyn)、样品预处理、样品总放射性或放射性核素测定。连续监测：连续监测：在现场安装放射性自动监测仪器，实现采样、预处理和测定自动化。基本步骤基本步骤：样品采集，样品前处理，选择适宜方法、仪器测定。第四十四页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（一）样品采集（一）样品采集(cij)1.放射性沉降物的采集放射性沉降物的采集沉降物包括干沉降物和湿沉降物。放射性干沉降物样品可用水盘法、黏纸法、高罐法采集。湿沉降物常用一种能同时对雨水中核素进行浓集的采样器，如图8.9所示。图图8.9离子交换离子交换(lzjiohun)树脂树脂湿沉降物采集器示意图湿沉降物采集器示意图1.漏斗盖；漏斗盖；2.漏斗；漏斗；3.离子交换柱；离子交换柱；4.滤纸浆；滤纸浆；5.阳离子交换树脂；阳离子交换树脂；6.阴离子交换树脂阴离子交换树脂第四十五页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences2.放射性气溶胶的采集放射性气溶胶的采集放射性气溶胶包括核爆炸产生的裂变产物，各种来源于人工放射性物质以及氡、钍射气的衰变子体等天然放射性物质。这种样品的采集常用滤料阻留采样法，其原理与大气中颗粒物的采集相同。3.其他类型样品的采集其他类型样品的采集水体、土壤、生物样品的采集、制备和保存方法(fngf)与非放射性样品所用的方法(fngf)大致相同。第四十六页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（二）样品预处理（二）样品预处理预处理目的：预处理目的：将样品处理成适于测量的状态，将样品的欲将样品处理成适于测量的状态，将样品的欲测核素转变成适于测量的形态并进行浓集，以及去除干扰核测核素转变成适于测量的形态并进行浓集，以及去除干扰核素。素。常用常用(chnyn)的样品预处理方法：的样品预处理方法：衰变法衰变法有机溶剂溶解法有机溶剂溶解法蒸馏法蒸馏法灰化法灰化法溶剂萃取法溶剂萃取法离子交换法离子交换法共沉淀法共沉淀法电化学法电化学法第四十七页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences（三）环境中放射性监测（三）环境中放射性监测(jinc)1.水样的总水样的总放射性活度的测定放射性活度的测定水体中常见的辐射粒子的核素有226Ra、222Rn及其衰变产物。目前公认的水样总放射性浓度是0.1Bq/L，当大于此值时，就应对放射粒子的核素进行鉴定和测量，确定主要的放射性核素，判断水质污染情况。2.水样的总水样的总放射性活度测定放射性活度测定水样总放射性活度测量步骤基本上与总放射性活度测定相同，但检测器用低本底的盖革计数管，且以含40K的化合物作标准源。第四十八页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences3.土壤中总土壤中总、放射性活度的测定放射性活度的测定4.大气中氡的测定大气中氡的测定222Rn是是226Ra的衰变产物，为一种放射性惰的衰变产物，为一种放射性惰性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可用电离型探测器通过测量电离电流用电离型探测器通过测量电离电流(dinli)测定其浓度；测定其浓度；也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的粒粒子来计算其含量。子来计算其含量。第四十九页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences5.大气中各种形态大气中各种形态131I的测定的测定碘的同位素很多，除碘的同位素很多，除127I是是天然存在的稳定同位素外，其余天然存在的稳定同位素外，其余都是放射性同位素。都是放射性同位素。131I是裂变是裂变产物之一，它的裂变产额较高，产物之一，它的裂变产额较高，半衰期较短，可作为反应堆中半衰期较短，可作为反应堆中核燃料元件包壳是否核燃料元件包壳是否(shfu)保持完整保持完整状态的环境监测指标，也可以状态的环境监测指标，也可以作为核爆炸后有无新鲜裂变产作为核爆炸后有无新鲜裂变产物的信号。物的信号。图图8.10各种各种(zhn)形态碘的采样器形态碘的采样器第五十页，共五十二页。Laboratory of Environmental sciences 本章本章(bn zhn(bn zhn)结束结束谢谢 谢！谢！第五十一页，共五十二页。内容(nirng)总结环 境 放 射 性 监 测。放射性检测实验室及检测仪器。原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核。衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射。与物质作用产生光电效应、康普顿效应和电子成对效应等。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（200.06）10-8厘米之间。Q品质因素，其值决定于导致电离粒。注：表内所列数值均指内、外照射的总剂量当量，不包括天然本底(bn d)照射和医疗照射第五十二页，共五十二页。