輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)

1、核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)第九章第九章 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè) 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是為估算和控制公眾及工輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是為估算和控制公眾及工作人員所受輻射劑量提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)的含義不作人員所受輻射劑量提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)的含義不等于測(cè)量，更不等于物理測(cè)量和化學(xué)分析方法。等于測(cè)量，更不等于物理測(cè)量和化學(xué)分析方法。 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)在放射源的安全使用、尋找丟失輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)在放射源的安全使用、尋找丟失的放射源、確定放射源破損污染的程度和范圍、降的放射源、確定放射源破損污染的程度和范圍、降低輻照裝置潛在危害以及公眾和工作人員所受輻射低輻照裝置潛在危害以及公眾和工作人員所受輻射劑量的估算

2、等方面，具有不可替代的作用。劑量的估算等方面，具有不可替代的作用。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)9.1 輻射監(jiān)測(cè)儀器輻射監(jiān)測(cè)儀器輻射監(jiān)測(cè)儀器主要由探測(cè)器和二次電子儀器所組成。輻射監(jiān)測(cè)儀器主要由探測(cè)器和二次電子儀器所組成。 1 1X X、輻射監(jiān)測(cè)儀輻射監(jiān)測(cè)儀 測(cè)量?jī)x器為測(cè)量?jī)x器為X X、輻射空氣吸收劑量率儀或環(huán)境輻射空氣吸收劑量率儀或環(huán)境X X、照射量率儀。探測(cè)部件可以為電離室型、閃爍型或照射量率儀。探測(cè)部件可以為電離室型、閃爍型或其他形式，它在其他形式，它在X X、光子的作用下產(chǎn)生某種形式的電光子的作用下產(chǎn)生某種形式的電信號(hào)，由測(cè)量部件測(cè)量并顯示出來(lái)。信號(hào)，由測(cè)量部件測(cè)量并顯示出來(lái)。

3、核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)（1 1）電離室類監(jiān)測(cè)儀）電離室類監(jiān)測(cè)儀 電離室類儀器由一個(gè)高壓電離室探測(cè)器和電子線路組電離室類儀器由一個(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（一般為成。前者為一個(gè)充高氣壓（一般為2222個(gè)大氣壓的氮?dú)猓┑膫€(gè)大氣壓的氮?dú)猓┑牟讳P鋼球殼，中間密封一個(gè)電極。電子線路主要為不銹鋼球殼，中間密封一個(gè)電極。電子線路主要為MOSFETMOSFET靜電計(jì)、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這靜電計(jì)、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這類儀器在美國(guó)用得十分普遍，也適用于長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，其類儀器在美國(guó)用得十分普遍，也適用于長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，其缺點(diǎn)為價(jià)格

4、比較昂貴。缺點(diǎn)為價(jià)格比較昂貴。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)（2 2）閃爍劑量率儀表）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)器由閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及閃爍探測(cè)器由閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外殼組成。磁屏蔽外殼組成。 電子線路主要包括靜電計(jì)、高低壓變換器以及讀出表電子線路主要包括靜電計(jì)、高低壓變換器以及讀出表頭等，較為先進(jìn)的還帶有微處理器與打印裝置。頭等，較為先進(jìn)的還帶有微處理器與打印裝置。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)（2 2）閃爍劑量率儀表）閃爍劑量率儀表 常用的

5、閃爍探測(cè)器為硫化鋅補(bǔ)償?shù)乃芰祥W爍體、組織常用的閃爍探測(cè)器為硫化鋅補(bǔ)償?shù)乃芰祥W爍體、組織等效塑料閃爍體、等效塑料閃爍體、NalNal（TlTl）閃爍體等。前兩種探測(cè)器因其）閃爍體等。前兩種探測(cè)器因其有較好的能量特性，是很優(yōu)良的劑量率儀表，已得到廣泛有較好的能量特性，是很優(yōu)良的劑量率儀表，已得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。NaINaI（TlTl）閃爍體因其有效原子序數(shù)高，能量特性較）閃爍體因其有效原子序數(shù)高，能量特性較差，測(cè)得的數(shù)據(jù)不能直接用于劑量評(píng)價(jià)，需對(duì)儀器的電子差，測(cè)得的數(shù)據(jù)不能直接用于劑量評(píng)價(jià)，需對(duì)儀器的電子線路加以改進(jìn)或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行校正。線路加以改進(jìn)或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行校正。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻

6、射防護(hù)（3 3）G GM M計(jì)數(shù)管監(jiān)測(cè)儀計(jì)數(shù)管監(jiān)測(cè)儀 G GM M計(jì)數(shù)管為工作在計(jì)數(shù)管為工作在 G GM M區(qū)（氣體放大系數(shù)遠(yuǎn)大區(qū)（氣體放大系數(shù)遠(yuǎn)大于于1 1），其內(nèi)充的工作氣體一般為惰性氣體，此外還有），其內(nèi)充的工作氣體一般為惰性氣體，此外還有淬滅氣體。這類儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞，而且價(jià)格低淬滅氣體。這類儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞，而且價(jià)格低廉，但靈敏度低是它的最大缺點(diǎn)，一般比閃爍探測(cè)器與廉，但靈敏度低是它的最大缺點(diǎn)，一般比閃爍探測(cè)器與高壓電離室差一個(gè)數(shù)量級(jí)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中它較難以普遍高壓電離室差一個(gè)數(shù)量級(jí)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中它較難以普遍使用，西歐各國(guó)普遍將它用作核電廠周圍監(jiān)測(cè)的探測(cè)器。使用，西歐各國(guó)普

7、遍將它用作核電廠周圍監(jiān)測(cè)的探測(cè)器。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)（4 4）便攜式）便攜式譜儀譜儀 便攜式便攜式譜儀一般采用譜儀一般采用NaINaI（TlTl）或半導(dǎo)體探測(cè)器作）或半導(dǎo)體探測(cè)器作為探頭，應(yīng)用為探頭，應(yīng)用A/DA/D和計(jì)算機(jī)等技術(shù)，獲得環(huán)境中各種放射和計(jì)算機(jī)等技術(shù)，獲得環(huán)境中各種放射性核素的性核素的譜，然后按總譜能量法計(jì)算人體所受的吸收譜，然后按總譜能量法計(jì)算人體所受的吸收劑量。與上述儀器不同，這種儀器可以給出各種放射性劑量。與上述儀器不同，這種儀器可以給出各種放射性核素的劑量貢獻(xiàn)，能很快確定污染的來(lái)源。該儀器的缺核素的劑量貢獻(xiàn)，能很快確定污染的來(lái)源。該儀器的缺點(diǎn)為設(shè)備復(fù)

8、雜、價(jià)格昂貴，運(yùn)行技術(shù)要求較高，作為一點(diǎn)為設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴，運(yùn)行技術(shù)要求較高，作為一種大環(huán)境測(cè)量或普查的設(shè)備受到一定限制。種大環(huán)境測(cè)量或普查的設(shè)備受到一定限制。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)2.2.、表面污染監(jiān)測(cè)儀表面污染監(jiān)測(cè)儀 、表面污染監(jiān)測(cè)儀主要用于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、表面污染監(jiān)測(cè)儀主要用于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、地面、臺(tái)面、衣服和人體皮膚表面有無(wú)放射性污染。地面、臺(tái)面、衣服和人體皮膚表面有無(wú)放射性污染。3 3中子監(jiān)測(cè)儀中子監(jiān)測(cè)儀 中子與物質(zhì)相互作用主要是通過(guò)彈性碰撞和核反應(yīng)，中子與物質(zhì)相互作用主要是通過(guò)彈性碰撞和核反應(yīng)，形成直接電離的次級(jí)粒子，探測(cè)中子取決于產(chǎn)生這些粒形成直接電離的次級(jí)粒

9、子，探測(cè)中子取決于產(chǎn)生這些粒子的中間過(guò)程。子的中間過(guò)程。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù) 常借助常借助n nP P彈性散射探測(cè)快中子，利用彈性散射探測(cè)快中子，利用1010B B（n n，）7 7LiLi反應(yīng)和反應(yīng)和6 6LiLi（n n，3 3HeHe）4 4HeHe反應(yīng)探測(cè)慢中子，這兩種反反應(yīng)探測(cè)慢中子，這兩種反應(yīng)都具有不產(chǎn)生應(yīng)都具有不產(chǎn)生射線特點(diǎn)。內(nèi)部充以射線特點(diǎn)。內(nèi)部充以3 3HeHe和和 BFBF3 3氣體的氣體的正比計(jì)數(shù)管和內(nèi)部涂層為正比計(jì)數(shù)管和內(nèi)部涂層為6 6LiLi、7 7LiLi、1010B B的正比計(jì)數(shù)管，的正比計(jì)數(shù)管，可用來(lái)測(cè)量能量低于可用來(lái)測(cè)量能量低于0.5 eV

10、0.5 eV的慢中子，而內(nèi)部充以含氫的慢中子，而內(nèi)部充以含氫物質(zhì)（如甲烷、聚乙烯）的計(jì)數(shù)管，可用于探測(cè)能量大物質(zhì)（如甲烷、聚乙烯）的計(jì)數(shù)管，可用于探測(cè)能量大于于100 keV100 keV的快中子。的快中子。 中子輻射監(jiān)測(cè)比起中子輻射監(jiān)測(cè)比起輻射的監(jiān)測(cè)要復(fù)雜的多輻射的監(jiān)測(cè)要復(fù)雜的多：中子：中子輻射場(chǎng)大都伴有輻射場(chǎng)大都伴有輻射；中子能量范圍寬，不同能量的輻射；中子能量范圍寬，不同能量的中子與物質(zhì)有不同類型的作用，產(chǎn)生的次級(jí)輻射也不盡中子與物質(zhì)有不同類型的作用，產(chǎn)生的次級(jí)輻射也不盡相同；即使吸收劑量相同，由于品質(zhì)因數(shù)不同，劑量當(dāng)相同；即使吸收劑量相同，由于品質(zhì)因數(shù)不同，劑量當(dāng)量也不同。量也不同。核

11、技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)4 4 熱釋光劑量計(jì)和測(cè)量?jī)x熱釋光劑量計(jì)和測(cè)量?jī)x 熱釋光劑量計(jì)是佩帶在人體上，用于測(cè)量個(gè)體受照熱釋光劑量計(jì)是佩帶在人體上，用于測(cè)量個(gè)體受照劑量的監(jiān)測(cè)儀器。其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、量程范圍寬、重劑量的監(jiān)測(cè)儀器。其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、量程范圍寬、重量輕、體積小、能量響應(yīng)好，受環(huán)境影響小，可測(cè)量輕、體積小、能量響應(yīng)好，受環(huán)境影響小，可測(cè)X X、n n、和和等射線，可重復(fù)使用，可進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)。等射線，可重復(fù)使用，可進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)9.2 輻射監(jiān)測(cè)儀器選用原則輻射監(jiān)測(cè)儀器選用原則 1 1射線性質(zhì)射線性質(zhì) 對(duì)于射線的種類及性質(zhì)清楚的

12、場(chǎng)所，應(yīng)選用針對(duì)性對(duì)于射線的種類及性質(zhì)清楚的場(chǎng)所，應(yīng)選用針對(duì)性強(qiáng)的儀器。對(duì)于輻射場(chǎng)性質(zhì)不清楚的場(chǎng)所，應(yīng)選用配有強(qiáng)的儀器。對(duì)于輻射場(chǎng)性質(zhì)不清楚的場(chǎng)所，應(yīng)選用配有多用探頭的監(jiān)測(cè)儀器或使用多種監(jiān)測(cè)儀器。多用探頭的監(jiān)測(cè)儀器或使用多種監(jiān)測(cè)儀器。2 2量程范圍量程范圍 一般要求測(cè)量?jī)x器的量程下限值應(yīng)滿足對(duì)計(jì)劃管理一般要求測(cè)量?jī)x器的量程下限值應(yīng)滿足對(duì)計(jì)劃管理控制限值或水平準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的要求，上限根據(jù)具體情況而控制限值或水平準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的要求，上限根據(jù)具體情況而定。定。 核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)3 3能量響應(yīng)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，一臺(tái)理想的輻射監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)該是不論射線

13、的能量大小，只要輻射量相同，其儀器的響應(yīng)就應(yīng)相同，但事實(shí)上儀器只要輻射量相同，其儀器的響應(yīng)就應(yīng)相同，但事實(shí)上儀器的響應(yīng)總是隨著射線能量不同而有一定差異，響應(yīng)對(duì)能量的響應(yīng)總是隨著射線能量不同而有一定差異，響應(yīng)對(duì)能量依賴性小，這種差異就小，即能量響應(yīng)好。依賴性小，這種差異就小，即能量響應(yīng)好。 幾種常用探測(cè)器的能量響應(yīng)情況：電離室型較好，閃幾種常用探測(cè)器的能量響應(yīng)情況：電離室型較好，閃爍型次之，計(jì)數(shù)管較差。在輻射監(jiān)測(cè)儀器中，對(duì)數(shù)百千電爍型次之，計(jì)數(shù)管較差。在輻射監(jiān)測(cè)儀器中，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；對(duì)子伏以上的光子來(lái)說(shuō)，能量響應(yīng)差別不大；對(duì)100 keV100 keV以以下的光

14、子，應(yīng)當(dāng)注意儀器的能量響應(yīng)性能與被測(cè)光子的能下的光子，應(yīng)當(dāng)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)。量是否相適應(yīng)。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)4 4環(huán)境特性環(huán)境特性 監(jiān)測(cè)儀器在溫度、相對(duì)濕度等方面的適應(yīng)范圍應(yīng)適監(jiān)測(cè)儀器在溫度、相對(duì)濕度等方面的適應(yīng)范圍應(yīng)適合監(jiān)測(cè)點(diǎn)當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境要求，有的儀器還要考慮氣壓和合監(jiān)測(cè)點(diǎn)當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境要求，有的儀器還要考慮氣壓和電磁場(chǎng)的影響。電磁場(chǎng)的影響。5 5其他因素其他因素 儀器零點(diǎn)漂移要小、角響應(yīng)即測(cè)量的方向性誤差以儀器零點(diǎn)漂移要小、角響應(yīng)即測(cè)量的方向性誤差以及儀器的相對(duì)誤差需滿足選用的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法規(guī)定要求，及儀器的相對(duì)誤差需滿足選用的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法規(guī)定要求，其主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足計(jì)量檢定規(guī)程要求；儀器的響應(yīng)其主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足計(jì)量檢定規(guī)程要求；儀器的響應(yīng)速度要快，一般要求響應(yīng)時(shí)間在速度要快，一般要求響應(yīng)時(shí)間在0.5 s0.5 s以下，最好為毫以下，最好為毫秒級(jí)；對(duì)于便攜式監(jiān)測(cè)儀器，還應(yīng)考慮重量較輕、體積秒級(jí)；對(duì)于便攜式監(jiān)測(cè)儀器，還應(yīng)考慮重量較輕、體積小。小。核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù)核技術(shù)應(yīng)用與輻射防護(hù) 標(biāo)準(zhǔn)源分為參考源和