電離輻射監(jiān)測(cè)-2014ppt課件.ppt

1、電離輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介,一、監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB188712002 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ/T 61-2001 環(huán)境地表輻射劑量率測(cè)定規(guī)范GB/T14583-93 表面污染測(cè)定第一部分：發(fā)射體和發(fā)射體GB/T14056.1-2008 含密封源儀表的放射衛(wèi)生防護(hù)要求GBZ 125-2009 密封放射源及密封放射源容器的放射衛(wèi)生防護(hù)GBZ114-2006 X射線衍射儀和熒光分析儀防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GBZ1152002 X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影放射防護(hù)要求GBZ165-2012 醫(yī)用X射線診斷放射防護(hù)要求GBZ 130-2013 工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GBZ117-2006 工業(yè)

2、射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GBZ 132-2008,輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)可分為： 1.主動(dòng)測(cè)量 2.被動(dòng)測(cè)量,二、監(jiān)測(cè)儀器,人們根據(jù)射線與物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生的各種效應(yīng)，制成了許多不同類型探測(cè)器。放射性主動(dòng)測(cè)量常用的探測(cè)器有三類： 氣體電離探測(cè)器（利用射線在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的電離效應(yīng)）、 閃爍探測(cè)器（利用射線在閃爍物質(zhì)中產(chǎn)生的發(fā)光效應(yīng)） 半導(dǎo)體探測(cè)器（利用射線在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的電子和空穴,2.1常用X、輻射監(jiān)測(cè)儀,電離室類監(jiān)測(cè)儀 高氣壓電離室是測(cè)量環(huán)境劑量率的常用儀表，這類儀器由一個(gè)高壓電離室探測(cè)器和電子線路組成。前者為一個(gè)充高氣壓（一般為25個(gè)大氣壓的氬氣）的不銹鋼球殼組成，中間密封一個(gè)電極。電子線路主要為MO

3、SFET靜電計(jì)、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這類儀表在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用得十分普遍，它的缺點(diǎn)為價(jià)格比較昂貴。 適用于低水平的環(huán)境劑量率的測(cè)量 所測(cè)范圍為0.01Gy/h103Gy/h 能量響應(yīng)50keV3MeV,GE的RS131高氣壓電離室,25個(gè)大氣壓的高純Ar氣,高氣壓電離室原理圖,高壓電離室能量響應(yīng)特性（相對(duì)與Cs137的661keV,2.1常用X、輻射監(jiān)測(cè)儀,閃爍劑量率儀表 閃爍劑量率儀表由閃爍探測(cè)器和電子線路兩部分組成。閃爍探測(cè)器包括閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外殼幾部分組成，它主要起到把輻射的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的作用。 目前常用的閃爍探測(cè)器有用硫化鋅補(bǔ)償?shù)乃芰祥W爍體

4、、組織等效塑料閃爍體、Nal(T1)等。 所測(cè)范圍為0.001Gy/h102Gy/h 能量響應(yīng)40keV4MeV,BH3103B便攜式-輻射儀,伽瑪輻射儀,FH40,閃爍探測(cè)器能量響應(yīng)特性,計(jì)數(shù)管 在氣體電離探測(cè)器中，計(jì)數(shù)管具有相當(dāng)突出的優(yōu)點(diǎn)：氣體放大倍數(shù)極高，入射射線只要產(chǎn)生一個(gè)離子對(duì)就能引起放電而被記錄，對(duì)帶電粒子的本征效率接近100%，并且輸出脈沖的幅度很大，所需的測(cè)量?jī)x器很簡(jiǎn)單。 計(jì)數(shù)管的主要缺點(diǎn)是：分辨時(shí)間太長(zhǎng)，不能用于高計(jì)數(shù)率測(cè)量；對(duì)射線的探測(cè)效率較低。 所測(cè)范圍為0.1Gy/h104Gy/h 能量響應(yīng)30keV2MeV,2.1常用X、輻射監(jiān)測(cè)儀,個(gè)人劑量計(jì),長(zhǎng)桿劑量率儀,其他測(cè)量

5、設(shè)備,被動(dòng)測(cè)量 熱釋光劑量計(jì)(TLD)的工作原理 (1) 晶體物質(zhì)的電子能級(jí)分屬兩種能帶： 導(dǎo)帶 滿帶 處于基態(tài)已被電子占滿的容許能帶 導(dǎo)帶 沒(méi)有電子填入或尚未填滿的容許能帶 電子陷阱 禁帶 隔開滿帶和導(dǎo)帶（有一定寬度） (2) 雜質(zhì)原子及原子或離子的缺位和結(jié)構(gòu)錯(cuò)位 禁帶 電子陷阱近導(dǎo)帶下面的局部能級(jí)，能吸附電子 激活能級(jí)近滿帶上面的局部能級(jí)，能吸附空穴 激活中心 沒(méi)有輻照電子陷阱是空著的， 激活能級(jí)是填滿電子的 滿帶 (3) 發(fā)光機(jī)制： 輻射晶體 電離激發(fā) 滿帶中電子進(jìn)入導(dǎo)帶，產(chǎn)生空穴（過(guò)程1） 低能態(tài)較高能態(tài)穩(wěn)定 進(jìn)入導(dǎo)帶的電子落入電子陷阱 形成F中心（空穴移入激活中心形成H中心)（過(guò)程2

6、） 輻射能量貯存（常溫下可保持很久,加熱 溫度達(dá)到一定值 F中心的電子又進(jìn)入導(dǎo)帶 最終 與H中心的空穴復(fù)合（過(guò)程3） 發(fā)出熒光（熱釋光TL) 劑量測(cè)量原理：發(fā)出的總光子數(shù)釋放的總電子數(shù)所吸收的輻射能量 TLD的種類和特性 熱釋光體 LiF Li2B4O7(Mn) CaF2(天然) CaF2(Mn) BeO CaSO4(Mn) CaSO4(Dy) LiF(Mg,Cu,P) 主峰加熱溫度 110C260C,2.2選用監(jiān)測(cè)儀的原則,監(jiān)測(cè)儀器選擇原則： （一）射線性質(zhì)：對(duì)于射線的種類及性質(zhì)清楚的場(chǎng)所，應(yīng)選用針對(duì)性較強(qiáng)的儀器。如果對(duì)于輻射場(chǎng)的性質(zhì)不清楚的場(chǎng)所監(jiān)測(cè)，應(yīng)選用帶有多用探頭的監(jiān)測(cè)儀或攜帶多種監(jiān)測(cè)

7、儀。 （二）量程范圍：一般要求測(cè)量?jī)x器的量程下限值至少應(yīng)在劑量限值的1/10以下，上限根據(jù)具體情況而定。有的數(shù)顯式儀表會(huì)在量程下限也報(bào)出數(shù)據(jù)，而有的儀表會(huì)在超量程時(shí)數(shù)據(jù)為零，在實(shí)際使用前，必須了解儀器的性能,三）能量響應(yīng)：一臺(tái)理想的輻射監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)該是不論射線的能量大小，只要照射量相同，其儀器的響應(yīng)就應(yīng)相同。然而，事實(shí)上儀器的響應(yīng)總是隨著射線能量的不同，產(chǎn)生一定的差異，響應(yīng)對(duì)能量依賴性小，這種差異就小，即能量響就好。反之能量響應(yīng)差。對(duì)劑量率儀表一般要求與137Cs源相比，在50keV到3MeV的能量范圍內(nèi)能量響應(yīng)不應(yīng)大于30%。 從幾種探測(cè)器的能響來(lái)看，電離室型較好，閃爍型次之，計(jì)數(shù)管差些。在防

8、護(hù)監(jiān)測(cè)中，對(duì)數(shù)百千電子伏以上的光子來(lái)說(shuō)，能量響應(yīng)差別不大，但對(duì)100keV以下的光子，就需要注意儀器的能量響應(yīng)性能與被測(cè)光子的能量是否相適應(yīng)。 （四）環(huán)境特性：對(duì)溫度，在-10-40的溫度范圍內(nèi)，儀器讀數(shù)變化在5%以內(nèi)；對(duì)相對(duì)濕度，在10%到95%范圍內(nèi)，讀數(shù)變化在5%以內(nèi)。此外，應(yīng)考慮氣壓與電磁場(chǎng)的影響,五）對(duì)其它輻射的響應(yīng)：實(shí)際測(cè)量條件有時(shí)比較復(fù)雜，如高能射線和射線都能穿透電離室引起儀器響應(yīng)，造成、射線測(cè)量相互干擾；在中子和伽瑪混合場(chǎng)中，考慮探測(cè)器對(duì)兩種射線的敏感程度。 其它因素：儀器零點(diǎn)漂移要??；測(cè)量的方向性誤差不應(yīng)大于30%；重量較輕；體積小。另外，儀器的響應(yīng)速度要快，特別是對(duì)于一些瞬

9、時(shí)的輻射場(chǎng)的測(cè)量（適用診斷X線機(jī)攝片的輻射場(chǎng)測(cè)量）。這一點(diǎn)尤為重要。一般要求響應(yīng)時(shí)間在0.5秒以下，最好為毫秒級(jí),三、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè) 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)指的是廣義的環(huán)境監(jiān)測(cè)，包括流出物監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。 （一）環(huán)境中的放射性 1.天然放射性 天然放射性一般不屬于輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍，但是由于天然本地?zé)o處不在，構(gòu)成人類輻射劑量的大部分，由于人類活動(dòng)使部分地區(qū)的輻射本底升高等因素，為了了解本地輻射水平、環(huán)境評(píng)價(jià)工作需要。有時(shí)需要對(duì)天然放射性進(jìn)行測(cè)量。 2.人工放射性 人工放射性主要有以下幾個(gè)來(lái)源： （1）核試驗(yàn)沉降 （2）核燃料循環(huán)和核能生產(chǎn) （3）放射性同位素和射線裝置生產(chǎn)和應(yīng)用,二）監(jiān)測(cè)的分類 1.項(xiàng)目運(yùn)行前的本底調(diào)查，如：環(huán)評(píng)文件的本底調(diào)查等。 2.項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中的監(jiān)測(cè)，如：驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，年度監(jiān)測(cè)等。