放射性污染監(jiān)測課件

第12章放射性污染監(jiān)測

△本章教學(xué)目的、要求1.了解環(huán)境放射性的來源及危害2.了解放射性測量實(shí)驗(yàn)室3.掌握放射性監(jiān)測

△本章重點(diǎn)放射性危害，放射性監(jiān)測，檢測儀器第12章放射性污染監(jiān)測△本章教學(xué)目的、要求1本章教學(xué)目錄

12.1概述12.2放射性監(jiān)測方法12.3電磁輻射污染監(jiān)測本章教學(xué)目錄

12.1概述212.1概述

1.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α、β和γ射線，這種性質(zhì)稱為放射性。

2.放射性的來源(1)天然放射性來源:宇宙射線、天然放射性同位素(2)人為放射性核素的來源3.放射性核素對人體的危害途徑：呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚或粘膜侵入。導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子鍵斷裂和畸變，破壞對人類新陳代謝有重要意義的酶，擾亂和破壞機(jī)體細(xì)胞組織的正常代謝活動，直接破壞細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)，對人體產(chǎn)生軀體損傷效應(yīng)和遺傳損傷效應(yīng)。返回目錄12.1概述1.放射性312.2放射性監(jiān)測方法

放射性監(jiān)測對象和內(nèi)容

1.監(jiān)測對象：現(xiàn)場監(jiān)測、個(gè)人劑量監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中，主要測定的放射性核素為：(1)α放射性核素，即239Pu、226Ra、222Rn、210Po、

222Th、234U、235U；(2)β放射性核素，即3H、90Sr、89Sr、134Cs、

137Cs、131I和60Co。2.對放射性核素具體測量的內(nèi)容：(1)放射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量；(2)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。12.2放射性監(jiān)測方法

放射性監(jiān)測對象和內(nèi)容1.監(jiān)測對4放射性測量實(shí)驗(yàn)室

1.放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室放射性樣品的處理一般應(yīng)在放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。為得到準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果和考慮操作安全問題，該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)符合要求。

2.放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)量儀器和裝置。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，特別要考慮放射性本底問題。放射性測量實(shí)驗(yàn)室1.放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室5

放射性檢測儀器

最常用的檢測器:電離型檢測器、閃爍型檢測器和半導(dǎo)體檢測器。射線種類檢測器特點(diǎn)α閃爍檢測器檢測靈敏度低，探測面積大正比計(jì)數(shù)管檢測效率高，技術(shù)要求高半導(dǎo)體檢測器本底小，靈敏度高，探測面積小電流電離室測較大放射性活度β正比計(jì)數(shù)管檢測效率較高，裝置體積較大蓋革計(jì)數(shù)管檢測效率較高，裝置體積較大閃爍檢測器檢測效率較低，本底小半導(dǎo)體檢測器探測面積小，裝置體積小γ閃爍檢測器檢測效率高，能量分辯能力強(qiáng)半導(dǎo)體檢測器能量分辯能力強(qiáng)，裝置體積小放射性檢測儀器最常用的檢測器:電離型檢6放射性監(jiān)測方法

——樣品采集1.放射性沉降物的采集放射性干沉降物樣品可用水盤法、粘紙法、高罐法采集，濕沉降物其采集方法除上述方法外，常用一種能同時(shí)對雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器。2.放射性氣溶膠的采集這種樣品的采集常用濾料阻留采樣法。3.其他類型樣品的采集對于水體、土壤、生物樣品的采集、制備和保存方法與非放射性樣品所用的方法沒有大的差別。放射性監(jiān)測方法

71.對樣品進(jìn)行預(yù)處理的目的:是將樣品處理成適于測量的狀態(tài)，將樣品的欲測核素轉(zhuǎn)變成適于測量的形態(tài)并進(jìn)行濃集，以及去除干擾核素。

2.預(yù)處理方法:衰變法、有機(jī)溶劑溶解法、蒸餾法、灰化法、溶劑萃取法、離子交換法、共沉淀法、電化學(xué)法等。放射性監(jiān)測方法

——預(yù)處理1.對樣品進(jìn)行預(yù)處理的目的:放射性監(jiān)測方法

8水體中常見輻射α粒子的核素有226Ra、222Rn及其衰變產(chǎn)物等。方法是：取一定體積水樣，過濾除去固體物質(zhì)，濾液加硫酸酸化，蒸發(fā)至干，在不超過350℃溫度下灰化。將灰化后的樣品移入測量盤中并鋪成均勻薄層，用閃爍檢測器測量。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)準(zhǔn)樣品。測量總α放射性活度的標(biāo)準(zhǔn)源常選擇硝酸鈾酰。水樣的總α比放射性活度(Qα)用下式計(jì)算：水樣的總α放射性活度的測定水體中常見輻射α粒子的核素有226Ra、222R9水樣的總β放射性活度測量

水樣總β放射性活度測量步驟基本上與總α放射性活度測量相同，但檢測器用低本底的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含40K的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。

水樣中的β射線常來自40K、90Sr、129I等核素的衰變，其目前公認(rèn)的安全水平為lBq/L。40K標(biāo)準(zhǔn)源可用天然鉀的化合物(如氯化鉀或碳酸鉀)制備。

水樣的總β放射性活度測量水樣總β10土壤中總α、β放射性活度的測量

方法：在采樣點(diǎn)選定的范圍內(nèi)，沿直線每隔一定距離采集一份土壤樣品，共采集4—5份。除去土壤中雜物，晾干或烘干后用四分法反復(fù)縮分，直到剩余200-300g土樣，再于500℃灼燒，待冷卻后研細(xì)、過篩備用。稱取適量制備好的土樣放于測量盤中，鋪成均勻的樣品層，用相應(yīng)的探測器分別測量α和β比放射性活度。α比放射性活度(Qα)和β比放射性活度(Qβ)分別用以下兩式計(jì)算：土壤中總α、β放射性活度的測量方法：11大氣中氡和各種形態(tài)131I的測定

1.大氣中氡的測定

222Rn是226Ra的衰變產(chǎn)物，為一種放射性惰性氣體。它與空氣作用時(shí)，能使之電離，可用電離型探測器通過測量電離電流測定其濃度；也可用閃爍探測器記錄由氡衰變時(shí)所放出的α粒子計(jì)算其含量。2.大氣中各種形態(tài)131I的測定大氣中的131I是元素、化合物等各種化學(xué)形態(tài)和蒸氣、氣溶膠等不同狀態(tài)，因此采樣方法各不相同。該采樣器由粒子過濾器、元素碘吸附器、次碘酸吸附器、甲基碘吸附器和炭吸附床組成。對例行環(huán)境監(jiān)測，可在低流速下連續(xù)采樣一周或一周以上，然后用γ譜儀定量測定各種化學(xué)形態(tài)的131I。

大氣中氡和各種形態(tài)131I的測定1.大氣中氡的測定12個(gè)人外照射劑量

個(gè)人外照射劑量用佩戴在身體適當(dāng)部位的個(gè)人劑量測量，這是一種能對放射性輻射進(jìn)行累積劑量的小型、輕便、容易使用的儀器。常用的個(gè)人計(jì)量計(jì)有袖珍電離室、膠片計(jì)量計(jì)、熱釋光體和熒光玻璃。返回目錄個(gè)人外照射劑量個(gè)人外照射劑量用佩戴在身體適當(dāng)部1312.3電磁輻射污染監(jiān)測電磁輻射

1.電磁輻射的含義電磁波在自由空間以一定速度向四周傳播，這種以電磁波傳遞能量的過程或現(xiàn)象稱之。2.電磁輻射產(chǎn)生的方式天然產(chǎn)生的電磁輻射主要來自地球的熱輻射、太陽的輻射、宇宙射線和雷電等；人工產(chǎn)生的電磁輻射主要來自某些電子設(shè)備和電氣裝置的工作系統(tǒng)，其中包括：(1)高頻感應(yīng)加熱設(shè)備；(2)高頻介質(zhì)加熱設(shè)備；(3)短波、超短波理療設(shè)備；(4)微波發(fā)射設(shè)備；(5)無線電廣播與通訊等各種射頻設(shè)備。12.3電磁輻射污染監(jiān)測電磁輻射14電磁輻射污染危害

1.引燃引爆極高頻輻射場可使導(dǎo)彈系統(tǒng)控制失靈，造成電爆管效應(yīng)的提前或滯后；由于高頻電磁的振蕩可使金屬器件之間相互碰撞而打火，引起火藥、可燃油類或氣體燃燒爆炸。2.干擾信號電磁輻射可直接影響電子設(shè)備、儀器儀表的正常工作，造成信息失真、控制失靈，以致釀成大禍。3.危害人體健康對人體產(chǎn)生不良影響，其影響程度與電磁輻射強(qiáng)度、接觸時(shí)間、設(shè)備防護(hù)措施等因素有關(guān)。長期接觸較強(qiáng)的電磁輻射，將造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)及植物神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能障礙與失調(diào)。電磁輻射污染危害1.引燃引爆15電磁輻射監(jiān)測

電磁輻射的監(jiān)測按監(jiān)測場所分為作業(yè)環(huán)境、特定公眾暴露環(huán)境、一般公眾暴露環(huán)境監(jiān)測；按監(jiān)測參數(shù)分為電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電磁場功率通量密度等監(jiān)測。監(jiān)測儀器根據(jù)測量目的分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式輻射測量儀。電磁輻射監(jiān)測電磁輻射的監(jiān)測按監(jiān)測場所分為作業(yè)環(huán)16常用非選頻式寬帶輻射測量儀常用非選頻式寬帶輻射測量儀17常用選頻式輻射測量儀返回目錄

返回總目錄常用選頻式輻射測量儀返回目錄

返回總目錄18第12章放射性污染監(jiān)測

△本章教學(xué)目的、要求1.了解環(huán)境放射性的來源及危害2.了解放射性測量實(shí)驗(yàn)室3.掌握放射性監(jiān)測

△本章重點(diǎn)放射性危害，放射性監(jiān)測，檢測儀器第12章放射性污染監(jiān)測△本章教學(xué)目的、要求19本章教學(xué)目錄

12.1概述12.2放射性監(jiān)測方法12.3電磁輻射污染監(jiān)測本章教學(xué)目錄

12.1概述2012.1概述

1.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α、β和γ射線，這種性質(zhì)稱為放射性。

2.放射性的來源(1)天然放射性來源:宇宙射線、天然放射性同位素(2)人為放射性核素的來源3.放射性核素對人體的危害途徑：呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚或粘膜侵入。導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子鍵斷裂和畸變，破壞對人類新陳代謝有重要意義的酶，擾亂和破壞機(jī)體細(xì)胞組織的正常代謝活動，直接破壞細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)，對人體產(chǎn)生軀體損傷效應(yīng)和遺傳損傷效應(yīng)。返回目錄12.1概述1.放射性2112.2放射性監(jiān)測方法

放射性監(jiān)測對象和內(nèi)容

1.監(jiān)測對象：現(xiàn)場監(jiān)測、個(gè)人劑量監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中，主要測定的放射性核素為：(1)α放射性核素，即239Pu、226Ra、222Rn、210Po、

222Th、234U、235U；(2)β放射性核素，即3H、90Sr、89Sr、134Cs、

137Cs、131I和60Co。2.對放射性核素具體測量的內(nèi)容：(1)放射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量；(2)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。12.2放射性監(jiān)測方法

放射性監(jiān)測對象和內(nèi)容1.監(jiān)測對22放射性測量實(shí)驗(yàn)室

1.放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室放射性樣品的處理一般應(yīng)在放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。為得到準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果和考慮操作安全問題，該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)符合要求。

2.放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室放射性計(jì)測實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)量儀器和裝置。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，特別要考慮放射性本底問題。放射性測量實(shí)驗(yàn)室1.放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室23

放射性檢測儀器

最常用的檢測器:電離型檢測器、閃爍型檢測器和半導(dǎo)體檢測器。射線種類檢測器特點(diǎn)α閃爍檢測器檢測靈敏度低，探測面積大正比計(jì)數(shù)管檢測效率高，技術(shù)要求高半導(dǎo)體檢測器本底小，靈敏度高，探測面積小電流電離室測較大放射性活度β正比計(jì)數(shù)管檢測效率較高，裝置體積較大蓋革計(jì)數(shù)管檢測效率較高，裝置體積較大閃爍檢測器檢測效率較低，本底小半導(dǎo)體檢測器探測面積小，裝置體積小γ閃爍檢測器檢測效率高，能量分辯能力強(qiáng)半導(dǎo)體檢測器能量分辯能力強(qiáng)，裝置體積小放射性檢測儀器最常用的檢測器:電離型檢24放射性監(jiān)測方法

——樣品采集1.放射性沉降物的采集放射性干沉降物樣品可用水盤法、粘紙法、高罐法采集，濕沉降物其采集方法除上述方法外，常用一種能同時(shí)對雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器。2.放射性氣溶膠的采集這種樣品的采集常用濾料阻留采樣法。3.其他類型樣品的采集對于水體、土壤、生物樣品的采集、制備和保存方法與非放射性樣品所用的方法沒有大的差別。放射性監(jiān)測方法

251.對樣品進(jìn)行預(yù)處理的目的:是將樣品處理成適于測量的狀態(tài)，將樣品的欲測核素轉(zhuǎn)變成適于測量的形態(tài)并進(jìn)行濃集，以及去除干擾核素。

2.預(yù)處理方法:衰變法、有機(jī)溶劑溶解法、蒸餾法、灰化法、溶劑萃取法、離子交換法、共沉淀法、電化學(xué)法等。放射性監(jiān)測方法

——預(yù)處理1.對樣品進(jìn)行預(yù)處理的目的:放射性監(jiān)測方法

26水體中常見輻射α粒子的核素有226Ra、222Rn及其衰變產(chǎn)物等。方法是：取一定體積水樣，過濾除去固體物質(zhì)，濾液加硫酸酸化，蒸發(fā)至干，在不超過350℃溫度下灰化。將灰化后的樣品移入測量盤中并鋪成均勻薄層，用閃爍檢測器測量。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)準(zhǔn)樣品。測量總α放射性活度的標(biāo)準(zhǔn)源常選擇硝酸鈾酰。水樣的總α比放射性活度(Qα)用下式計(jì)算：水樣的總α放射性活度的測定水體中常見輻射α粒子的核素有226Ra、222R27水樣的總β放射性活度測量

水樣總β放射性活度測量步驟基本上與總α放射性活度測量相同，但檢測器用低本底的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含40K的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。

水樣中的β射線常來自40K、90Sr、129I等核素的衰變，其目前公認(rèn)的安全水平為lBq/L。40K標(biāo)準(zhǔn)源可用天然鉀的化合物(如氯化鉀或碳酸鉀)制備。

水樣的總β放射性活度測量水樣總β28土壤中總α、β放射性活度的測量

方法：在采樣點(diǎn)選定的范圍內(nèi)，沿直線每隔一定距離采集一份土壤樣品，共采集4—5份。除去土壤中雜物，晾干或烘干后用四分法反復(fù)縮分，直到剩余200-300g土樣，再于500℃灼燒，待冷卻后研細(xì)、過篩備用。稱取適量制備好的土樣放于測量盤中，鋪成均勻的樣品層，用相應(yīng)的探測器分別測量α和β比放射性活度。α比放射性活度(Qα)和β比放射性活度(Qβ)分別用以下兩式計(jì)算：土壤中總α、β放射性活度的測量方法：29大氣中氡和各種形態(tài)131I的測定

1.大氣中氡的測定

222Rn是226Ra的衰變產(chǎn)物，為一種放射性惰性氣體。它與空氣作用時(shí)，能使之電離，可用電離型探測器通過測量電離電流測定其濃度；也可用閃爍探測器記錄由氡衰變時(shí)所放出的α粒子計(jì)算其含量。2.大氣中各種形態(tài)131I的測定大氣中的131I是元素、化合物等各種化學(xué)形態(tài)和蒸氣、氣溶膠等不同狀態(tài)，因此采樣方法各不相同。該采樣器由粒子過濾器、元素碘吸附器、次碘酸吸附器、甲基碘吸附器和炭吸附床組成。對例行環(huán)境監(jiān)測，可在低流速下連續(xù)采樣一周或一周以上，然后用γ譜儀定量測定各種化學(xué)形態(tài)的131I。

大氣中氡和各種形態(tài)131I的測定1.大氣中氡的測定30個(gè)人外照射劑量

個(gè)人外照射劑量用佩戴在身體適當(dāng)部位的個(gè)人劑量測量，這是一種能對放射性輻射進(jìn)行累積劑量的小型、輕便、容易使用的儀器。常用的個(gè)人計(jì)量計(jì)有袖珍電離室、膠片計(jì)量計(jì)、熱釋光體和熒光玻璃。返回目錄個(gè)人外照射劑量個(gè)人外照射劑