環(huán)境檢測08環(huán)境中放射性物質(zhì)監(jiān)測

1、基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識環(huán)境中的放射性環(huán)境中的放射性放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)放射性測量實(shí)驗(yàn)室和檢測儀器放射性測量實(shí)驗(yàn)室和檢測儀器放射性監(jiān)測放射性監(jiān)測第八章第八章 環(huán)境中放射性污染監(jiān)測環(huán)境中放射性污染監(jiān)測第一節(jié)第一節(jié) 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、放射性一、放射性1 1、核衰變：有些原子核是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地、核衰變：有些原子核是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地改變核結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱核衰變。改變核結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱核衰變。 2 2、放射性：在核衰變過程中總是放射出具有一、放射性：在核衰變過程中總是放射出具有一定動能的帶電或不帶電的粒子，即定動能的帶電或不帶電的粒子，即、和和射線，這種現(xiàn)象稱為放射性。射線，這種現(xiàn)象稱為

2、放射性。 3 3、放射性同位素、放射性同位素不穩(wěn)定的同位素（原子核內(nèi)不穩(wěn)定的同位素（原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)同，中子數(shù)不同）質(zhì)子數(shù)同，中子數(shù)不同）（一）放射性核衰（一）放射性核衰變變4 4、天然不穩(wěn)定核素能自發(fā)放出射線的放射性稱為、天然不穩(wěn)定核素能自發(fā)放出射線的放射性稱為“天然放射性天然放射性”； 通過核反應(yīng)由人工制造出來的核素的放射性稱通過核反應(yīng)由人工制造出來的核素的放射性稱為為“人工放射性人工放射性”。 5 5、決定放射性核素性質(zhì)的基本要素是、決定放射性核素性質(zhì)的基本要素是放射性衰變類放射性衰變類型、放射性活度和半衰期型、放射性活度和半衰期。 1 1、母體、母體子體子體（氦核）（氦核）2 2、母體、

3、母體子體子體（高速電子，（高速電子，正，正， 負(fù)，電子俘獲負(fù)，電子俘獲x x ）3 3、母體、母體子體（較低能級或基態(tài)子體）子體（較低能級或基態(tài)子體） （或（或）（同質(zhì)異能躍遷）（同質(zhì)異能躍遷）（二）放射性衰變的類（二）放射性衰變的類型型1.1.衰變（衰變（4 4hehe核核粒子）粒子）226226ra ra 222222rn + rn + 4 4he he 226 226rara衰變有兩種方式（分枝衰變衰變有兩種方式（分枝衰變) )： ( (三三) ) 放射性活度和半衰期放射性活度和半衰期1. 1. 放射性活度（放射性活度（a a）：）： 在給定時刻處于特定能態(tài)下的一定量放射性核素在給定時刻

4、處于特定能態(tài)下的一定量放射性核素的放射性活度的放射性活度a a的定義式是的定義式是 a = d n / d ta = d n / d t式中：式中：a a放射性活度，單位放射性活度，單位becquerelbecquerel，簡稱貝可，用符，簡稱貝可，用符號號bqbq表示，表示，1bq=1 sec-1 1bq=1 sec-1 。 d nd n時間間隔時間間隔d td t內(nèi)，處于該特定能態(tài)下的一內(nèi)，處于該特定能態(tài)下的一定量放射性核素，發(fā)生自發(fā)核轉(zhuǎn)變的核數(shù)目。定量放射性核素，發(fā)生自發(fā)核轉(zhuǎn)變的核數(shù)目。 比活度是指單位質(zhì)量或體積內(nèi)所含有的放射性活比活度是指單位質(zhì)量或體積內(nèi)所含有的放射性活度，單位為度，單

5、位為bq.gbq.g-1-1。2 2半衰期半衰期 當(dāng)放射性的核素因衰變而減少到原來的一半時所需的當(dāng)放射性的核素因衰變而減少到原來的一半時所需的時間稱為半衰期時間稱為半衰期(t(t1/21/2) )。衰變常數(shù)與半衰期有下列關(guān)系：。衰變常數(shù)與半衰期有下列關(guān)系： t t1/2 1/2 = 0.693/= 0.693/ 半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素t t1/21/2不同。所以對一些不同。所以對一些t t1/21/2長的核素，一旦發(fā)生核污染，要通長的核素，一旦發(fā)生核污染，要通過衰變令其自行消失，需時是十分長久的。過衰變令其自行消失，需時是十分長久的

6、。 例題：例題：srsr的的t t1/2 1/2 = 29= 29年，一定質(zhì)量的年，一定質(zhì)量的 9090srsr衰變掉衰變掉99.999.9所需所需 時間？時間？ 解：解： = 0.693 / t= 0.693 / t1/21/2 a = - dn / d t = n a = - dn / d t = n 或或 n n n no o e e-t-t lg n lg n0 0 / n = / n = t / 2.303 t / 2.303 t t 2.303 2.303 (1/2.39(1/2.391010-2-2) )(lg 1/0.001) (lg 1/0.001) 289(a) 289(a

7、) 核反應(yīng)：核反應(yīng)： 指用快速粒子打擊靶核而給出新核（核產(chǎn)物）和另一指用快速粒子打擊靶核而給出新核（核產(chǎn)物）和另一粒子的過程。粒子的過程。 進(jìn)行核反應(yīng)的方法主要有：進(jìn)行核反應(yīng)的方法主要有： * *用快速中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)；用快速中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)； * *吸收慢中子的核反應(yīng)；吸收慢中子的核反應(yīng)； * *用帶電粒子轟擊發(fā)生核反應(yīng)；用帶電粒子轟擊發(fā)生核反應(yīng)； * *用高能光子照射發(fā)生核反應(yīng)等用高能光子照射發(fā)生核反應(yīng)等( (四四) ) 核反應(yīng)核反應(yīng)二、照射量和劑量二、照射量和劑量1 1、照照 射射 量量x x庫侖每千克庫侖每千克 / / 倫琴倫琴r r 2 2、吸收劑量吸收劑量d d戈瑞戈瑞 gy

8、/ gy / 拉德拉德radrad3 3、劑量當(dāng)量劑量當(dāng)量h h希沃特希沃特sv / sv / 雷姆雷姆remrem（一）照射量（一）照射量 表示表示或或射線在空氣中產(chǎn)生電離大小的物理量。射線在空氣中產(chǎn)生電離大小的物理量。 x=dx=dq q/dm/dm d dq q是指質(zhì)量為是指質(zhì)量為dmdm的體積單元的空氣中，光子釋放的的體積單元的空氣中，光子釋放的所有電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中全部被阻時，形所有電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中全部被阻時，形成的同一種符號（正或負(fù)）的離子的總電荷的絕對值。成的同一種符號（正或負(fù)）的離子的總電荷的絕對值。單位：庫倫單位：庫倫/ /千克，千克，(c. kg(

9、c. kg-1-1), ), 舊單位是倫琴舊單位是倫琴(r),(r), 1 1r r=2.58 =2.58 10 10-4-4 c.kgc.kg-1-1 照射量率：指單位時間內(nèi)的照射量。照射量率：指單位時間內(nèi)的照射量。（二）（二） 吸收劑量（吸收劑量（d d） 吸收劑量是單位質(zhì)量的物質(zhì)對輻射能的吸收量。吸收劑量是單位質(zhì)量的物質(zhì)對輻射能的吸收量。 d=dd=d/d/dm m d d與與d dm m分別代表受電離輻射作用的某一體積元中物質(zhì)分別代表受電離輻射作用的某一體積元中物質(zhì)的平均能量與物質(zhì)的質(zhì)量的平均能量與物質(zhì)的質(zhì)量. . 單位：單位：g gy y（戈瑞），（戈瑞），1 1 g gy y=1

10、=1 j.kgj.kg-1-1。 吸收劑量適用于任何電離輻射和任何物質(zhì)，是衡量電吸收劑量適用于任何電離輻射和任何物質(zhì)，是衡量電離輻射與物質(zhì)相互作用的一種重要的物理量。離輻射與物質(zhì)相互作用的一種重要的物理量。 吸收劑量率吸收劑量率- -單位時間內(nèi)的吸收劑量，單位單位時間內(nèi)的吸收劑量，單位 g gy y.s.s-1-1。 在人體組織中某一點(diǎn)處的劑量當(dāng)量在人體組織中某一點(diǎn)處的劑量當(dāng)量h h等于吸收劑量與其等于吸收劑量與其他修正因數(shù)的乘積。他修正因數(shù)的乘積。h h的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為： h=dqnh=dqn 式中：式中：q q為品質(zhì)因子，亦稱為線質(zhì)系數(shù)，不同電離輻射為品質(zhì)因子，亦稱為線質(zhì)系數(shù)，不

11、同電離輻射的的q q值列于表值列于表8-18-1。 n n為其它修正系數(shù)，是吸收劑量在時間或空間上分布不為其它修正系數(shù)，是吸收劑量在時間或空間上分布不均勻性修正因子的乘積，對外照射源通常取均勻性修正因子的乘積，對外照射源通常取n=1n=1。 單位為單位為svsv（希沃特），（希沃特），1 1 svsv=1 =1 j. kgj. kg-1-1第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境中的放射性環(huán)境中的放射性一、一、環(huán)境中放射性的來源環(huán)境中放射性的來源二、二、放射性核素在環(huán)境中的分布放射性核素在環(huán)境中的分布三三 、對人體危害對人體危害( (一一) )天然放射性的來源天然放射性的來源1 1、宇宙射線、宇宙射線 初級宇宙線初

12、級宇宙線高能輻射，穿透力很強(qiáng)高能輻射，穿透力很強(qiáng); ; 次級宇宙線次級宇宙線比初級弱比初級弱 放射性核素放射性核素2020余種余種2 2、天然放射性核素、天然放射性核素與地球共生與地球共生3 3、天然放射本源、天然放射本源半衰期極長，強(qiáng)度弱半衰期極長，強(qiáng)度弱 內(nèi)照射、外照射（占內(nèi)照射、外照射（占8080）一、環(huán)境中放射性的來源一、環(huán)境中放射性的來源（二）人為放射性污染的來源（二）人為放射性污染的來源1、核試驗(yàn)及航天事故 核裂變產(chǎn)物和中子活化產(chǎn)物放射性塵?？稍诖髿鈱訙?.33年2、核工業(yè)： 核廢棄物（核發(fā)電）3、工農(nóng)業(yè)、醫(yī) 學(xué) 和科研等部門 醫(yī)學(xué)占人工污染源的904、放射性礦的開采和利用一、在

13、土壤和巖石中的分布一、在土壤和巖石中的分布二、在水體中的分布二、在水體中的分布三、在大氣中的分布三、在大氣中的分布四、在室內(nèi)空氣中的分布四、在室內(nèi)空氣中的分布五、在動植物組織中的分布五、在動植物組織中的分布（一（一 ）放射性物質(zhì)進(jìn)入人體途徑）放射性物質(zhì)進(jìn)入人體途徑 呼吸道人體肺，血液全身呼吸道人體肺，血液全身 消化道人體肝臟，血液，全身消化道人體肝臟，血液，全身 皮膚或粘膜人體可溶性物質(zhì)易被皮膚吸收皮膚或粘膜人體可溶性物質(zhì)易被皮膚吸收（傷口的吸收率更較高）（傷口的吸收率更較高）1 1、損傷機(jī)理、損傷機(jī)理1 1）、高速帶電粒子屬直接電離粒子。高速帶電粒子屬直接電離粒子。2 2）射線等不帶電的粒子

14、為間接帶電粒子。射線等不帶電的粒子為間接帶電粒子。 統(tǒng)稱為電離輻射：引起生物組織內(nèi)原子、分子電離，統(tǒng)稱為電離輻射：引起生物組織內(nèi)原子、分子電離，破壞組織中的大分子結(jié)構(gòu)。破壞組織中的大分子結(jié)構(gòu)。2 2、影響因素射線性質(zhì)劑量、次數(shù)、時間、部位、方式。、影響因素射線性質(zhì)劑量、次數(shù)、時間、部位、方式。（致死劑量、半致死劑量）（致死劑量、半致死劑量）3 3、損傷方式急性、慢性（遠(yuǎn)期效應(yīng)、軀體效、損傷方式急性、慢性（遠(yuǎn)期效應(yīng)、軀體效 應(yīng)、遺傳效應(yīng)、遺傳效應(yīng)）。應(yīng)）。（二）放射性的危害（二）放射性的危害第三節(jié)第三節(jié) 放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)一、部分環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對放射性輻射的限制值一、部分環(huán)境質(zhì)量

15、標(biāo)準(zhǔn)對放射性輻射的限制值二、放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)二、放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)第四節(jié) 放射性測量實(shí)驗(yàn)室和檢測儀器放射性測量實(shí)驗(yàn)室和檢測儀器一、一、 放射性測量實(shí)驗(yàn)室放射性測量實(shí)驗(yàn)室二、二、 核輻射探測儀器的監(jiān)測原理核輻射探測儀器的監(jiān)測原理（一）放射性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一）放射性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室墻壁、門窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；墻壁、門窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；電幻和電線應(yīng)裝在墻壁內(nèi)；電幻和電線應(yīng)裝在墻壁內(nèi)；安裝良好的通風(fēng)設(shè)備，大多數(shù)放射化學(xué)操作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，通風(fēng)安裝良好的通風(fēng)設(shè)備，大多數(shù)放射化學(xué)操作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，通風(fēng)馬達(dá)應(yīng)裝在管道外，且以選用離心式馬達(dá)為宜；馬達(dá)應(yīng)裝在管道外，且以選用離心式馬達(dá)為宜；

16、櫥柜、凳子、家具、臺面、地面等要使用光平材料制作，操作臺面上櫥柜、凳子、家具、臺面、地面等要使用光平材料制作，操作臺面上要鋪塑料布；要鋪塑料布；洗滌池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龍頭，下水道中盡量洗滌池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龍頭，下水道中盡量少用彎頭和接頭等。少用彎頭和接頭等。一、一、 放射性測量實(shí)驗(yàn)室放射性測量實(shí)驗(yàn)室 放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)量儀器和裝置。放射性計(jì)量儀器和裝置。 設(shè)計(jì)此類實(shí)驗(yàn)室時，特別要考慮到消除放射性本底問題：設(shè)計(jì)此類實(shí)驗(yàn)室時，特別要考慮到消除放射性本底問題：一方面要在了解

17、其來源的基礎(chǔ)上，采取措施，將其降到最小一方面要在了解其來源的基礎(chǔ)上，采取措施，將其降到最小程度；另一方面，需通過數(shù)據(jù)處理，對測量結(jié)果做修正。程度；另一方面，需通過數(shù)據(jù)處理，對測量結(jié)果做修正。 電學(xué)儀器還需有良好接地和有效的電磁屏蔽，最好在恒電學(xué)儀器還需有良好接地和有效的電磁屏蔽，最好在恒溫條件下工作溫條件下工作 。 （二）放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室（二）放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室核輻射劑量的監(jiān)測需要用核輻射探測儀器。是基于射核輻射劑量的監(jiān)測需要用核輻射探測儀器。是基于射線和物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的各種效應(yīng)如電離、光、電或線和物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的各種效應(yīng)如電離、光、電或熱等進(jìn)行觀測和測量的方法。熱等進(jìn)行觀測和測量的方法

18、。 通常采用的探測器有通常采用的探測器有電離探測器電離探測器、閃爍探測器閃爍探測器和和半半導(dǎo)體探測器導(dǎo)體探測器等。等。 二、二、 放射性檢測儀器放射性檢測儀器原理：原理： 如果核輻射被電離室中的氣體吸收，該氣體將發(fā)生如果核輻射被電離室中的氣體吸收，該氣體將發(fā)生電離。電離探測器即是通過收集射線在氣體中產(chǎn)生的電離電離。電離探測器即是通過收集射線在氣體中產(chǎn)生的電離電荷進(jìn)行測量的。電荷進(jìn)行測量的。儀器：儀器：常用的有電離室、正比計(jì)數(shù)管、蓋革常用的有電離室、正比計(jì)數(shù)管、蓋革彌勒計(jì)數(shù)管彌勒計(jì)數(shù)管（g-mg-m管）。管）。用法：用法： 電離室是測量由電離作用而產(chǎn)生的電離電流，適用電離室是測量由電離作用而產(chǎn)生

19、的電離電流，適用于測量強(qiáng)放射性；正比計(jì)數(shù)管和蓋革于測量強(qiáng)放射性；正比計(jì)數(shù)管和蓋革彌勒計(jì)數(shù)管則是測彌勒計(jì)數(shù)管則是測量由每一入射粒子引起電離作用而產(chǎn)生的脈沖式電壓變化，量由每一入射粒子引起電離作用而產(chǎn)生的脈沖式電壓變化，從而對入射粒子逐個計(jì)數(shù)，這適合于測量弱放射性。從而對入射粒子逐個計(jì)數(shù)，這適合于測量弱放射性。（一）電離型檢測器（一）電離型檢測器原理：原理：是利用射線照射在某些閃爍體上而使它發(fā)生閃光的原是利用射線照射在某些閃爍體上而使它發(fā)生閃光的原理進(jìn)行測量的儀器。它具有一個閃爍體，當(dāng)射線進(jìn)入其中時理進(jìn)行測量的儀器。它具有一個閃爍體，當(dāng)射線進(jìn)入其中時產(chǎn)生閃光，然后用光電倍增管將閃光訊號放大、記錄下

20、來。產(chǎn)生閃光，然后用光電倍增管將閃光訊號放大、記錄下來。用法：用法：該探測器以其高靈敏度和高計(jì)數(shù)率的優(yōu)點(diǎn)而被用作測該探測器以其高靈敏度和高計(jì)數(shù)率的優(yōu)點(diǎn)而被用作測量量、輻射強(qiáng)度。由于它對不同能量的射線具有很高的輻射強(qiáng)度。由于它對不同能量的射線具有很高的分辨率，所以又可作譜儀使用。通過能譜測量，鑒別放射性分辨率，所以又可作譜儀使用。通過能譜測量，鑒別放射性核素，并且在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠定量的分析幾種放射性核核素，并且在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠定量的分析幾種放射性核素的混合物。此外，這種儀器還能測量照射量和吸收劑量。素的混合物。此外，這種儀器還能測量照射量和吸收劑量。（二）閃爍檢測器（二）閃爍檢測器原理：

21、原理：是將輻射吸收在固態(tài)半導(dǎo)體中，當(dāng)輻射與半導(dǎo)體晶體是將輻射吸收在固態(tài)半導(dǎo)體中，當(dāng)輻射與半導(dǎo)體晶體相互作用時將產(chǎn)生電子相互作用時將產(chǎn)生電子空穴對。由于產(chǎn)生電子空穴對。由于產(chǎn)生電子空穴對的空穴對的能量較低，所以該種探測器具有能量分辨率高且線性范圍寬能量較低，所以該種探測器具有能量分辨率高且線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。等優(yōu)點(diǎn)。用法：用法：用硅制作的探測器可用于用硅制作的探測器可用于計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)、能譜測定；能譜測定；用鍺制作的半導(dǎo)體探測器可用于用鍺制作的半導(dǎo)體探測器可用于能譜測量，而且探測效率能譜測量，而且探測效率高、分辨能力好。半導(dǎo)體探測器是近年來迅速發(fā)展的一類新高、分辨能力好。半導(dǎo)體探測器是近年來迅速發(fā)展的

22、一類新型核輻射探測儀器。型核輻射探測儀器。（三）半導(dǎo)體檢測器（三）半導(dǎo)體檢測器第五節(jié)第五節(jié) 放射性監(jiān)測放射性監(jiān)測p環(huán)境放射性監(jiān)測的目的是為了掌握環(huán)境中的天然、人工放環(huán)境放射性監(jiān)測的目的是為了掌握環(huán)境中的天然、人工放射性核素的水平、動態(tài)變化、轉(zhuǎn)移規(guī)律、污染特點(diǎn)以及對公眾射性核素的水平、動態(tài)變化、轉(zhuǎn)移規(guī)律、污染特點(diǎn)以及對公眾造成的輻射劑量情況造成的輻射劑量情況. .p 放射性污染監(jiān)測的內(nèi)容包括兩大類：放射性污染監(jiān)測的內(nèi)容包括兩大類：p(1)(1)輻射劑量的測量，這是對環(huán)境輻射的物理測量方法。輻射劑量的測量，這是對環(huán)境輻射的物理測量方法。p(2)(2)放射性核素的測定，這屬于放射化學(xué)的分析方法。放射

23、性核素的測定，這屬于放射化學(xué)的分析方法。放放射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量；射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量；環(huán)境和人體中放射性環(huán)境和人體中放射性物質(zhì)含量、放射性強(qiáng)度、空間照射量或電離輻射劑量。物質(zhì)含量、放射性強(qiáng)度、空間照射量或電離輻射劑量。一、一、 監(jiān)測對象及內(nèi)容監(jiān)測對象及內(nèi)容放射性監(jiān)測按照監(jiān)測對象可分為：放射性監(jiān)測按照監(jiān)測對象可分為：(1)1)現(xiàn)場監(jiān)測：對放射性物質(zhì)生產(chǎn)或應(yīng)用單位內(nèi)部工作區(qū)域所現(xiàn)場監(jiān)測：對放射性物質(zhì)生產(chǎn)或應(yīng)用單位內(nèi)部工作區(qū)域所作的監(jiān)測；作的監(jiān)測；(2)(2)個人劑量監(jiān)測：對放射性專業(yè)工作人員或公眾作內(nèi)照射個人劑量監(jiān)測：對放射性專業(yè)工作人員或公眾作內(nèi)照射和外照射的劑量監(jiān)測；

24、和外照射的劑量監(jiān)測；(3)(3)環(huán)境監(jiān)測：天然本底、核試驗(yàn)、核企業(yè)、生產(chǎn)和使用放環(huán)境監(jiān)測：天然本底、核試驗(yàn)、核企業(yè)、生產(chǎn)和使用放射性核素以及其它場所的監(jiān)測。射性核素以及其它場所的監(jiān)測。主要測定的放射性核素為：主要測定的放射性核素為：(1)(1)放射性核素，放射性核素，226226rara、222222rnrn、235235u u等；等；(2)(2)放射性核素，放射性核素，134134cscs、137137cscs、131131i i和和6060coco等等 環(huán)境放射性監(jiān)測方法有定期監(jiān)測和連續(xù)監(jiān)測。環(huán)境放射性監(jiān)測方法有定期監(jiān)測和連續(xù)監(jiān)測。定期監(jiān)定期監(jiān)測測的一般步驟是采樣、樣品預(yù)處理、樣品總放射性

25、或放射的一般步驟是采樣、樣品預(yù)處理、樣品總放射性或放射性核素的測定；性核素的測定；連續(xù)監(jiān)測連續(xù)監(jiān)測是在現(xiàn)場安裝放射性自動監(jiān)測儀是在現(xiàn)場安裝放射性自動監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)采樣、預(yù)處理和測定自動化。器，實(shí)現(xiàn)采樣、預(yù)處理和測定自動化。 對環(huán)境樣品進(jìn)行放射性測量和對非放射性環(huán)境樣品對環(huán)境樣品進(jìn)行放射性測量和對非放射性環(huán)境樣品監(jiān)測過程一樣，也是經(jīng)過：監(jiān)測過程一樣，也是經(jīng)過： 樣品采集樣品采集樣品前處理和選擇適宜方法樣品前處理和選擇適宜方法儀器測定儀器測定二、二、 放射性監(jiān)測方法放射性監(jiān)測方法1 1、放射性沉降物的采集放射性沉降物的采集2 2、放射性氣溶膠的采集放射性氣溶膠的采集3 3、放射性水樣的采集放射性水

26、樣的采集4 4、食品、生物樣品的采集食品、生物樣品的采集5 5、土壤樣品的采集土壤樣品的采集 （一）樣品采集（一）樣品采集（二）（二）樣品預(yù)處理樣品預(yù)處理（三）（三）環(huán)境中放射性監(jiān)測環(huán)境中放射性監(jiān)測1 1、放射性沉降物的采集、放射性沉降物的采集 沉降物包括沉降物包括干沉降物和濕沉降物干沉降物和濕沉降物，主要來源于大氣層核，主要來源于大氣層核爆炸所產(chǎn)生的放射性塵埃，小部分來源于人工放射性微粒。爆炸所產(chǎn)生的放射性塵埃，小部分來源于人工放射性微粒。 對于放射性對于放射性干沉降物樣品干沉降物樣品可用水盤法、粘紙法、高罐法可用水盤法、粘紙法、高罐法采集。采集。 濕沉降物濕沉降物系指隨雨系指隨雨( (雪雪

27、) )降落的沉降物，其采集方法除上降落的沉降物，其采集方法除上述方法外，常用一種能同時對雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器述方法外，常用一種能同時對雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器（離子交換樹脂濕沉降物采集器離子交換樹脂濕沉降物采集器）。）。（一）樣品采集（一）樣品采集2 2、放射性氣溶膠的采集：、放射性氣溶膠的采集： 采集方法有過濾法、沉積法、粘著法、撞擊法和向采集方法有過濾法、沉積法、粘著法、撞擊法和向心法等。心法等。 濾料阻留采樣法濾料阻留采樣法簡單，應(yīng)用最廣，其原理與大氣中顆粒簡單，應(yīng)用最廣，其原理與大氣中顆粒物的采集相同。采樣設(shè)備包括過濾器、過濾材料、抽氣動力物的采集相同。采樣設(shè)備包括過濾器、過濾

28、材料、抽氣動力和流量計(jì)等。采樣時抽氣流速約為和流量計(jì)等。采樣時抽氣流速約為100-200100-200升升/ /分，氣溶膠被分，氣溶膠被阻擋在濾布或特制微孔濾膜上。采樣結(jié)束后，將過濾材料取阻擋在濾布或特制微孔濾膜上。采樣結(jié)束后，將過濾材料取下，進(jìn)行樣品源的制備與放射性測量。下，進(jìn)行樣品源的制備與放射性測量。3 3、放射性水樣的采集：、放射性水樣的采集： 放射性水樣的布點(diǎn)，采樣原則與水質(zhì)污染監(jiān)測基本相放射性水樣的布點(diǎn)，采樣原則與水質(zhì)污染監(jiān)測基本相同。同。 采集水樣的工具可用普通清潔的、沒有放射性污染的采集水樣的工具可用普通清潔的、沒有放射性污染的玻璃瓶采集樣品。玻璃瓶采集樣品。 采集的水樣應(yīng)盛放

29、于塑料瓶中，以減少放射性吸附；采集的水樣應(yīng)盛放于塑料瓶中，以減少放射性吸附；有時可加入烯酸或載體、絡(luò)合劑等，以防止放射性核素的有時可加入烯酸或載體、絡(luò)合劑等，以防止放射性核素的損失。損失。 采集的水樣根據(jù)需要可供作各種放射性監(jiān)測分析。采集的水樣根據(jù)需要可供作各種放射性監(jiān)測分析。 4 4、食品、生物樣品：、食品、生物樣品：于收獲季節(jié)在田地里布設(shè)的采樣點(diǎn)位采集糧食的樣品于收獲季節(jié)在田地里布設(shè)的采樣點(diǎn)位采集糧食的樣品后混合；后混合；對已收獲的糧食在存放處的上、中、下各層均勻采集對已收獲的糧食在存放處的上、中、下各層均勻采集后混合。后混合。蔬菜應(yīng)采集不同類型品種的樣品。蔬菜應(yīng)采集不同類型品種的樣品。在

30、核爆炸期間主要以采集葉菜為主。在核爆炸期間主要以采集葉菜為主。魚、蝦類應(yīng)根據(jù)在水中分布情況，可分別采集各類樣魚、蝦類應(yīng)根據(jù)在水中分布情況，可分別采集各類樣品。品。樣品采集后，去掉非食用部分，洗凈，將表面水晾干，樣品采集后，去掉非食用部分，洗凈，將表面水晾干，稱鮮重。然后切碎置于蒸發(fā)皿中，加熱讓其炭化，轉(zhuǎn)入馬稱鮮重。然后切碎置于蒸發(fā)皿中，加熱讓其炭化，轉(zhuǎn)入馬福爐中于福爐中于400400500500灰化，冷卻后稱重。供測量使用?；一鋮s后稱重。供測量使用。5 5、土壤：放射性沉降物及各類來源的放射性廢物都可直接、土壤：放射性沉降物及各類來源的放射性廢物都可直接污染土壤。污染土壤。 土壤采樣點(diǎn)應(yīng)選

31、地勢平坦的地方，在一定范圍內(nèi)布設(shè)的土壤采樣點(diǎn)應(yīng)選地勢平坦的地方，在一定范圍內(nèi)布設(shè)的采樣點(diǎn)位采集樣品。采樣點(diǎn)位采集樣品。 采樣時取出采樣時取出10101010平方厘米方塊上垂直平方厘米方塊上垂直1010厘米深的土壤。厘米深的土壤。 采集的樣品應(yīng)置于無放射性污染的容器內(nèi)。采集的樣品應(yīng)置于無放射性污染的容器內(nèi)。 將樣品晾干（或在將樣品晾干（或在110110烘干），除去雜物，稱重，將樣烘干），除去雜物，稱重，將樣品混合均勻，用四分法縮分，然后將土樣在馬福爐中于品混合均勻，用四分法縮分，然后將土樣在馬福爐中于500500灼燒兩小時，冷卻后，研碎、過篩，供各種測量使用。灼燒兩小時，冷卻后，研碎、過篩，供各

32、種測量使用。1 1、目的：濃集對象核素、去除干擾核素、將樣品的物理、目的：濃集對象核素、去除干擾核素、將樣品的物理形態(tài)轉(zhuǎn)換成易于進(jìn)行放射性檢測的形態(tài)。形態(tài)轉(zhuǎn)換成易于進(jìn)行放射性檢測的形態(tài)。2 2、方法：、方法： 衰變法衰變法 共沉淀法共沉淀法 灰化法灰化法 電化學(xué)法電化學(xué)法 其它方法其它方法（有機(jī)溶劑溶解法、萃取法、離子交換法（有機(jī)溶劑溶解法、萃取法、離子交換法等）等）（二）樣品預(yù)處理（二）樣品預(yù)處理1衰變法衰變法樣品放置一段時間，使壽命短的干擾放射性核素衰樣品放置一段時間，使壽命短的干擾放射性核素衰變后，再對樣品進(jìn)行放射性測量。在測定大氣中放射性變后，再對樣品進(jìn)行放射性測量。在測定大氣中放射性

33、氣溶膠的總氣溶膠的總、放射性時常用這種方法，在用過濾法放射性時常用這種方法，在用過濾法采樣后，放置采樣后，放置4-54-5小時，以使短壽命的氡、釷子體蛻變小時，以使短壽命的氡、釷子體蛻變殆盡。殆盡。2共沉淀法共沉淀法加入共沉淀劑使待測核素得以沉淀析出。此法具有簡加入共沉淀劑使待測核素得以沉淀析出。此法具有簡便、實(shí)驗(yàn)條件易滿足等優(yōu)點(diǎn)，在某些情況下還能直接提供便、實(shí)驗(yàn)條件易滿足等優(yōu)點(diǎn)，在某些情況下還能直接提供固態(tài)樣品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一種常固態(tài)樣品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一種常用的分離濃集手段。居里夫婦發(fā)現(xiàn)一系列天然放射性元素用的分離濃集手段。居里夫婦發(fā)現(xiàn)一系列天然放

34、射性元素便是運(yùn)用這種技術(shù)。便是運(yùn)用這種技術(shù)。 用一般化學(xué)沉淀法分離環(huán)境樣品中的微量放射性核用一般化學(xué)沉淀法分離環(huán)境樣品中的微量放射性核素時，有時達(dá)不到溶度積，因而不能達(dá)到分離要求。為此，素時，有時達(dá)不到溶度積，因而不能達(dá)到分離要求。為此，可加入毫克數(shù)量級惰性載體?？杉尤牒量藬?shù)量級惰性載體。固態(tài)樣品或蒸干的水樣，可放入瓷坩堝內(nèi)，固態(tài)樣品或蒸干的水樣，可放入瓷坩堝內(nèi)，置于置于500500馬福爐中灰化一定時間，冷卻后稱量馬福爐中灰化一定時間，冷卻后稱量灰重，并轉(zhuǎn)入測量盤中，均勻鋪樣后檢測其放射灰重，并轉(zhuǎn)入測量盤中，均勻鋪樣后檢測其放射性。性。3.灰化法灰化法4 4電化學(xué)法電化學(xué)法 通過電解的方法將放

35、射性核素（如通過電解的方法將放射性核素（如agag、pbpb、bibi等）等）沉積在陰極、或以氧化物（如沉積在陰極、或以氧化物（如pbpb、coco）的形式沉積在陽）的形式沉積在陽極上。該法的優(yōu)點(diǎn)是分離純度高。沉積在惰性金屬片極上。該法的優(yōu)點(diǎn)是分離純度高。沉積在惰性金屬片（或絲）電極上的沉積物可直接（或做成樣品源）進(jìn)行（或絲）電極上的沉積物可直接（或做成樣品源）進(jìn)行放射性測量。放射性測量。1有機(jī)溶劑溶解法有機(jī)溶劑溶解法：用適宜的有機(jī)溶劑處理固態(tài)樣品如飄：用適宜的有機(jī)溶劑處理固態(tài)樣品如飄塵、土壤、沉積物、生物樣等，使其中所含待測核素得塵、土壤、沉積物、生物樣等，使其中所含待測核素得以溶解浸出，浸

36、出液可轉(zhuǎn)入測量盤中，用紅外燈烘干后以溶解浸出，浸出液可轉(zhuǎn)入測量盤中，用紅外燈烘干后進(jìn)行放射性測量。進(jìn)行放射性測量。5.5.其它方法其它方法1 1有機(jī)溶劑溶解法有機(jī)溶劑溶解法2 2溶劑萃取法溶劑萃取法3 3離子交換法離子交換法2 2溶劑萃取法溶劑萃取法 早期是應(yīng)核武器制造需要而迅速發(fā)展起來的一門專早期是應(yīng)核武器制造需要而迅速發(fā)展起來的一門專用技術(shù)，對于環(huán)境樣品來說，它也是分離極微量放射性核用技術(shù)，對于環(huán)境樣品來說，它也是分離極微量放射性核素的最常用方法之一。該方法的特點(diǎn)是達(dá)到相平衡所需時素的最常用方法之一。該方法的特點(diǎn)是達(dá)到相平衡所需時間短、分離濃集效率高。間短、分離濃集效率高。 例如，對第一顆

37、钚原子彈爆炸地日本長崎地區(qū)周例如，對第一顆钚原子彈爆炸地日本長崎地區(qū)周圍土壤及太平洋海水樣品中钚的測定，曾采用三辛胺圍土壤及太平洋海水樣品中钚的測定，曾采用三辛胺- -硝酸硝酸鹽體系的溶劑萃取法作為分離手段鹽體系的溶劑萃取法作為分離手段。3 3離子交換法離子交換法是目前最重要和應(yīng)用最廣泛的放射化學(xué)分離法之一，可用于是目前最重要和應(yīng)用最廣泛的放射化學(xué)分離法之一，可用于分離幾乎所有的無機(jī)離子和許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，還分離幾乎所有的無機(jī)離子和許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，還特別適用于同族元素分離和超微量組分的分離。特別適用于同族元素分離和超微量組分的分離。 例天然水中鈾、釷分離：取例天然水中鈾、釷分

38、離：取1 1升天然水（或礦井水）水樣，升天然水（或礦井水）水樣，用檸檬酸酸化、過濾后，再加入一定數(shù)量檸檬酸鈉和抗壞血用檸檬酸酸化、過濾后，再加入一定數(shù)量檸檬酸鈉和抗壞血酸使溶液酸使溶液ph=3ph=3，再將此水樣通過陰離子交換柱，再將此水樣通過陰離子交換柱（柱內(nèi)裝載（柱內(nèi)裝載4gdowexl4gdowexl8 8檸檬酸型的樹脂），水樣中所含鈾和釷與檸檬檸檬酸型的樹脂），水樣中所含鈾和釷與檸檬素絡(luò)合而被樹脂吸附，然后以素絡(luò)合而被樹脂吸附，然后以8mol/l hcl8mol/l hcl洗脫釷（續(xù)）洗脫釷（續(xù)） （續(xù)）為了將洗脫液中對測定釷有干擾的雜質(zhì)進(jìn)一步除（續(xù)）為了將洗脫液中對測定釷有干擾的雜質(zhì)

39、進(jìn)一步除去，用去，用8mol/l hno8mol/l hno3 3處理該洗脫液將其轉(zhuǎn)化為絡(luò)陰離子后，處理該洗脫液將其轉(zhuǎn)化為絡(luò)陰離子后，再流過另一根陰離子交換柱再流過另一根陰離子交換柱（柱內(nèi)裝載（柱內(nèi)裝載2gdowexl2gdowexl8 8硝酸硝酸根型的樹脂），柱根型的樹脂），柱經(jīng)用經(jīng)用8mol/l hno8mol/l hno3 3洗滌后，用洗滌后，用6mol/l 6mol/l hclhcl作洗脫液，將吸附在柱上的釷洗脫下來。對已經(jīng)洗脫釷作洗脫液，將吸附在柱上的釷洗脫下來。對已經(jīng)洗脫釷之后的交換柱之后的交換柱，用體積比為，用體積比為1 1：8 8：1 1的甲基異丁基酮、丙的甲基異丁基酮、丙酮和

40、酮和1mol/l1mol/l鹽酸洗脫鈾。對經(jīng)以上步驟所得的含鈾洗脫液鹽酸洗脫鈾。對經(jīng)以上步驟所得的含鈾洗脫液和含釷洗脫液作進(jìn)一步化學(xué)處理后，用偶氮胂和含釷洗脫液作進(jìn)一步化學(xué)處理后，用偶氮胂分光光度分光光度法測定釷；用熒光法測定鈾。法測定釷；用熒光法測定鈾。 （三）環(huán)境中放射性監(jiān)測（三）環(huán)境中放射性監(jiān)測1.1.水樣總水樣總放射性活度的測定放射性活度的測定2.2.水樣總水樣總放射性活度測量放射性活度測量 3.3.空空氣中氡的測定氣中氡的測定4.4.空氣中氚（空氣中氚（3 3h h）的放射性測定）的放射性測定5.5.各種形態(tài)的碘各種形態(tài)的碘- -131131的測定的測定6.6.土壤中總土壤中總、放射

41、性活度的測量放射性活度的測量1. 1. 水樣總水樣總放射性活度的測定放射性活度的測定水中常見輻射水中常見輻射粒子的核素有粒子的核素有rara、rnrn及其衰變產(chǎn)物等。及其衰變產(chǎn)物等。一般情況下，水樣總一般情況下，水樣總放射性濃度是放射性濃度是0.1bq/l0.1bq/l，超過此值，超過此值，即應(yīng)進(jìn)行總即應(yīng)進(jìn)行總放射性活度的測量。放射性活度的測量。 測定水樣總測定水樣總放射性活度的作法如下：取一定量水樣，放射性活度的作法如下：取一定量水樣，過濾，濾液加硫酸酸化，蒸干，在低于過濾，濾液加硫酸酸化，蒸干，在低于350350溫度下灰化。溫度下灰化?；曳忠迫霚y量盤中，鋪勻成薄層，用閃爍探測器測量。在灰分

42、移入測量盤中，鋪勻成薄層，用閃爍探測器測量。在測量樣品之前，先測量空測量盤的本底值和已知活度的標(biāo)測量樣品之前，先測量空測量盤的本底值和已知活度的標(biāo)準(zhǔn)樣品（標(biāo)準(zhǔn)源），以確定探測器的計(jì)數(shù)效率，計(jì)算樣品準(zhǔn)樣品（標(biāo)準(zhǔn)源），以確定探測器的計(jì)數(shù)效率，計(jì)算樣品源的相對放射性活度，即比放射性活度。源的相對放射性活度，即比放射性活度。2. 2. 水樣總水樣總放射性活度測量放射性活度測量 水中的水中的射線常來自射線常來自k k、srsr、i i等核素的衰變，一等核素的衰變，一般認(rèn)為安全水平為般認(rèn)為安全水平為1bq/l1bq/l。水樣總。水樣總放射性活度測量步放射性活度測量步驟基本與測量總驟基本與測量總放射性活度相

43、同，但檢測器用低本底放射性活度相同，但檢測器用低本底的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含k k的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。3 3大氣、水體中氡的測定大氣、水體中氡的測定氡是一種天然產(chǎn)生的放射性氣體，來源于自然界中鈾氡是一種天然產(chǎn)生的放射性氣體，來源于自然界中鈾的放射性衰變，它本身會發(fā)生天然衰變并產(chǎn)生具有放射性的放射性衰變，它本身會發(fā)生天然衰變并產(chǎn)生具有放射性的衰變產(chǎn)物。受到氡和氡衰變產(chǎn)物的照射會使患肺癌的危的衰變產(chǎn)物。受到氡和氡衰變產(chǎn)物的照射會使患肺癌的危險性增加。險性增加。 氡與空氣作用時，能使空氣電離，因而可用電離型探氡與空氣作用時，能使空氣電離，因而可用電離型探測器通過測量電離電流測定其濃度，測量時可采用活性炭測器通過測量