核工程讲座《环境γ辐射监测》课件 中国辐射防护院
33页1、环境辐射监测 中国辐射防护研究院,目 录,环境辐射场的组成 描述环境辐射场的几个物理量 环境辐射仪类型概述 对环境辐射仪的一些基本要求 环境辐射仪的刻度 宇宙射线电离成分的扣除 环境辐射仪比对辐射场的选择 室内放射性的测量,前 言,环境辐射监测的目的是为了判断和估计环境中辐射及放射性物质存在的水平及它们对人可能造成的危害,及时发现异常情况,以便采取安全措施,防止对公众造成有害影响,保证环境安全。环境辐射场的监测通常有三种方法,前 言,(1)瞬时监测:使用辐射剂量仪直接去选定地点进行监测,给出及时测量结果。 (2)连续监测:使用有微机控制的环境连续监测仪进行全年候式的监测,这种方法能给出不同季节,不同植被,不同地下水位的测量结果,易于发现突发事件。 (3)累积监测:采用热释光器件置于指定地点能给出较长一段时间的累积剂量。,1 环境辐射场的组成,环境辐射场的组成主要是由辐射,辐射,辐射和宇宙射线的辐射组成 从外照射角度来看,主要是辐射和宇宙射线电离成分组成 对于辐射其主要来源是地壳放射性,空气中放射性,水中放射性,人体中放射性以及全球性沉降 地壳放射决定于土壤岩石中天然放射性物质的含量,各
2、地区由于地质结构不同,其辐射水平可能差异很大,土壤岩石中除了铀系、钍系及钾的单能谱线外,由于在介质中的多次散射还有连续谱的成分 低于100keV的辐射部分,对剂量贡献不大 土壤中辐射的强度还与地下水位及水覆盖层,地面沉降,雨水对地面沾污的淋洗,射线的析出及扩散情况以及植被均有关系,1 环境辐射场的组成,空气中的放射性主要来源于铀,钍系子代产物的氡,因为整个地壳都或多或少地含有铀和钍,所以产物氡和钍射气也随时在形成,因为它们是气体,所以常通过地球表面扩散出来悬浮在空气中,这些气体衰变时,其产物又附着在空气的灰尘上。这些气体的含量随本地区的铀和钍的含量而定。空气中其它放射性产物还有14C,3H和7Be,这些产物对本底剂量贡献极微,1 环境辐射场的组成,水中放射性也与土壤中相同,主要是由铀、钍和钾的含量而定,但主要是对内照射起作用,人体内的放射性主要是由食物链而转移到人体内的 全球性沉降是指由于核爆炸引起的沉积到地球表面的放射性物质,这是一种人工的潜在的辐射源,因为这种沉降均能改变本底源的贡献,因此,也把它列为环境辐射场的组成部分,1 环境辐射场的组成,辐射场的另一组成部分是宇宙辐射,宇宙辐
3、射主要是由两部分组成,初级辐射与次级辐射,在大约20公里高度以下宇宙射线几乎全部是次级辐射,总强度随高度的降低而减弱,在地球表面次级宇宙射线由介子、电子、光子、中子及质子组成 由于地球磁场的影响,宇宙射线亦有纬度效应,这种效应在1550纬度之间最显著,50以上几乎恒定,宇宙射线亦受太阳调制影响,太阳活动极大时强度降低,反之变大,但总的来说,宇宙射线强度的变化还是比较有规律的,2 描述环境辐射场的几个物理量,1 照射量 照射量是指X射线或光子在单位质量的空气中释放出的所有次级电子,当它们完全被阻止在空气中时,在空气中产生同一种符号的离子的总电荷量。 须要注意的是照射量的定义只适用于X射线或射线,不适用地其它带电粒子,当然也不适用于宇宙射线。且受照射的物质也只是限于空气,2 描述环境辐射场的几个物理量,2 吸收剂量 吸收剂量是从能量吸收角度反映电离辐射与物质的相互作用。其定义是授与单位质量的任何致电离辐射的平均能量。吸收剂量的国际单位是Gy,其专用单位是rad,1rad=0.01Gy 吸收剂量适用于任何致电离辐射及受照射的任何物质,而不同种类的物质吸收辐射能量的本领是不同的,因此引用吸收剂
4、量时,必须说明是什么物质的吸收剂量。通过引用“吸收剂量”可以定量地研究能量吸收与辐射效应的关系,2 描述环境辐射场的几个物理量,2 吸收剂量 在空气中某点的吸收剂量与同一点的照射量有如下关系: D空气=8.73X 大多数的剂量学问题是确定生物组织中的吸收剂量,而直接测量生物组织中某点的吸收剂量是困难的,实际工作中常常是通过空气的吸收剂量来确定其它物质中的吸收剂量,3 环境辐射仪类型概述,1 . G-M计数管型辐射仪 G-M计数管属气体探测器 该仪器对射线较灵敏,用于环境辐射场的测量则有明显的缺点; 该仪器有方向性,自身本底高,能量响应特性也欠好,其最大的缺点则是一旦计数器被触发,则不管光子的能量大小,均给出一个脉冲,仪器的测量值不能反映人体所受的剂量,3 环境辐射仪类型概述,2. 闪烁型辐射仪 (1) 塑料闪烁型辐射仪 用塑料闪烁体做为探测介质 其本身对射线低能部分响应不足,目前国内外学者均用在闪烁体上涂ZnS屏的办法进行补偿 补偿后能量响应特性较好,对宇宙射线亦有较好的响应,因此国内外均有这类仪器出售 其缺点是有方向性(即角响应),这类仪器尽管在光电倍加管的高压电阻上备有温度补偿措施
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