环境中放射性污染监测概论.pptx

第八章第八章 环境中放射性污染监测环境中放射性污染监测环境中放射性污染监测概论第1页第一节 基础知识第二节 环境中放射性第三节 放射性辐射防护标准第四节 放射性测量试验室和检测仪器第五节 放射性监测环境中放射性污染监测概论第2页第一节第一节 基基 础础 知知 识识一、放射性一、放射性一、放射性一、放射性 （一）放射性核衰变（一）放射性核衰变（一）放射性核衰变（一）放射性核衰变1.1.核蜕变核蜕变核蜕变核蜕变不稳定原子核能自发地有规律地改变其结构，从不稳定原子核能自发地有规律地改变其结构，从不稳定原子核能自发地有规律地改变其结构，从不稳定原子核能自发地有规律地改变其结构，从原子核内部放出电磁波（原子核内部放出电磁波（原子核内部放出电磁波（原子核内部放出电磁波（）或带有一定能量粒子）或带有一定能量粒子）或带有一定能量粒子）或带有一定能量粒子（、），降低其能级水平，转化为结构稳定核。），降低其能级水平，转化为结构稳定核。），降低其能级水平，转化为结构稳定核。），降低其能级水平，转化为结构稳定核。这种现象叫核蜕变或这种现象叫核蜕变或这种现象叫核蜕变或这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变放射性核蜕变放射性核蜕变放射性核蜕变”。2.2.放射性放射性放射性放射性在衰变过程中，不稳定原子核能自发地放出在衰变过程中，不稳定原子核能自发地放出在衰变过程中，不稳定原子核能自发地放出在衰变过程中，不稳定原子核能自发地放出、射线，使本身物理和化学性质发生改变现象，射线，使本身物理和化学性质发生改变现象，射线，使本身物理和化学性质发生改变现象，射线，使本身物理和化学性质发生改变现象，称为称为称为称为“放射性放射性放射性放射性”。环境中放射性污染监测概论第3页图图图图8.18.1226226RaRa和和和和6060CoCo核衰变核衰变核衰变核衰变环境中放射性污染监测概论第4页1.1.衰变衰变衰变衰变衰变是不稳定重核（普通原子序数大于衰变是不稳定重核（普通原子序数大于衰变是不稳定重核（普通原子序数大于衰变是不稳定重核（普通原子序数大于8282）自发放出自发放出自发放出自发放出4 4HeHe核（核（核（核（粒子）过程。粒子）过程。粒子）过程。粒子）过程。2.2.衰变衰变衰变衰变衰变是放射性核素放射衰变是放射性核素放射衰变是放射性核素放射衰变是放射性核素放射 粒子（即快速电粒子（即快速电粒子（即快速电粒子（即快速电子）过程，它是原子核内质子和中子发生互变子）过程，它是原子核内质子和中子发生互变子）过程，它是原子核内质子和中子发生互变子）过程，它是原子核内质子和中子发生互变结果。结果。结果。结果。衰变可分为负衰变可分为负衰变可分为负衰变可分为负 衰变、正衰变、正衰变、正衰变、正 衰变和电子俘获衰变和电子俘获衰变和电子俘获衰变和电子俘获三种类型。三种类型。三种类型。三种类型。3.3.衰变衰变衰变衰变射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射电磁辐射。者基态时所放射电磁辐射。者基态时所放射电磁辐射。者基态时所放射电磁辐射。（二）放射性衰变类型（二）放射性衰变类型环境中放射性污染监测概论第5页1.1.放射性活度（强度）放射性活度（强度）放射性活度（强度）放射性活度（强度）放射性活度系指单位时间内发生核衰变数放射性活度系指单位时间内发生核衰变数放射性活度系指单位时间内发生核衰变数放射性活度系指单位时间内发生核衰变数目。目。目。目。2.2.半衰期半衰期半衰期半衰期当放射性核素因衰变而降低到原来二分之一时所当放射性核素因衰变而降低到原来二分之一时所当放射性核素因衰变而降低到原来二分之一时所当放射性核素因衰变而降低到原来二分之一时所需时间称为半衰期（需时间称为半衰期（需时间称为半衰期（需时间称为半衰期（T T1/21/2）。）。）。）。（三）放射性活度和半衰期（三）放射性活度和半衰期 （四）核反应（四）核反应 核反应：核反应：核反应：核反应：是指用快速粒子打击靶核而给出新核是指用快速粒子打击靶核而给出新核是指用快速粒子打击靶核而给出新核是指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子过程。（核产物）和另一粒子过程。（核产物）和另一粒子过程。（核产物）和另一粒子过程。环境中放射性污染监测概论第6页二、照射量和剂量二、照射量和剂量（一）照射量（一）照射量（一）照射量（一）照射量x x或或或或 辐射在单位质量空气中产生一个符号离子总辐射在单位质量空气中产生一个符号离子总辐射在单位质量空气中产生一个符号离子总辐射在单位质量空气中产生一个符号离子总 电荷绝对值电荷绝对值电荷绝对值电荷绝对值.式中：式中：式中：式中：d dQ Q或或或或X X射线在空气中完全被阻止时，引发质量射线在空气中完全被阻止时，引发质量射线在空气中完全被阻止时，引发质量射线在空气中完全被阻止时，引发质量为为为为d dmm某一体积元空气电离所产生带电粒子（正或负）总电某一体积元空气电离所产生带电粒子（正或负）总电某一体积元空气电离所产生带电粒子（正或负）总电某一体积元空气电离所产生带电粒子（正或负）总电量值，量值，量值，量值，C C；X X照射量，它照射量，它照射量，它照射量，它SISI单位为单位为单位为单位为C/kgC/kg，与它暂时并用专，与它暂时并用专，与它暂时并用专，与它暂时并用专用单位是伦琴（用单位是伦琴（用单位是伦琴（用单位是伦琴（R R），简称伦。），简称伦。），简称伦。），简称伦。环境中放射性污染监测概论第7页（二）吸收剂量（二）吸收剂量（二）吸收剂量（二）吸收剂量它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量物质吸收电离辐射能量大小物理量。单位质量物质吸收电离辐射能量大小物理量。单位质量物质吸收电离辐射能量大小物理量。单位质量物质吸收电离辐射能量大小物理量。其定义用下式表示：其定义用下式表示：其定义用下式表示：其定义用下式表示：式中：式中：式中：式中：D D吸收剂量，吸收剂量，吸收剂量，吸收剂量，SISI单位为单位为单位为单位为J/kgJ/kg，单位专门名称为戈，单位专门名称为戈，单位专门名称为戈，单位专门名称为戈瑞，简称戈，用符号瑞，简称戈，用符号瑞，简称戈，用符号瑞，简称戈，用符号GyGy表示；表示；表示；表示；电离辐射给予质量为电离辐射给予质量为电离辐射给予质量为电离辐射给予质量为d dmm物质平均能量。物质平均能量。物质平均能量。物质平均能量。环境中放射性污染监测概论第8页（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量剂量当量（剂量当量（剂量当量（剂量当量（HH）定义为：在生物机体组织内）定义为：在生物机体组织内）定义为：在生物机体组织内）定义为：在生物机体组织内所考虑一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所考虑一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所考虑一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所考虑一个体积单元上吸收剂量、品质因数和全部修正原因乘积，即全部修正原因乘积，即全部修正原因乘积，即全部修正原因乘积，即H=DQN式中：式中：式中：式中：D D吸收剂量，吸收剂量，吸收剂量，吸收剂量，GyGy；Q Q品质原因，其值决定于造成电离粒品质原因，其值决定于造成电离粒品质原因，其值决定于造成电离粒品质原因，其值决定于造成电离粒子初始动能、种类及照射类型等（见表子初始动能、种类及照射类型等（见表子初始动能、种类及照射类型等（见表子初始动能、种类及照射类型等（见表8.18.1）；）；）；）；N N全部其它修正原因乘积。全部其它修正原因乘积。全部其它修正原因乘积。全部其它修正原因乘积。环境中放射性污染监测概论第9页表表表表8.18.1品质因数与照射类型、射线种类关系品质因数与照射类型、射线种类关系品质因数与照射类型、射线种类关系品质因数与照射类型、射线种类关系照射类型照射类型照射类型照射类型射线种类射线种类射线种类射线种类品质原因外照射外照射外照射外照射x x、e e1 1热中子及能量小于0.005MeV中能中子3 3中能中子（中能中子（中能中子（中能中子（0.02MeV0.02MeV）5 5中能中子（中能中子（中能中子（中能中子（0.1MeV0.1MeV）8 8快中子（快中子（快中子（快中子（0.50.510MeV10MeV）1010重反冲核重反冲核重反冲核重反冲核2020内照射内照射内照射内照射 、+、e e、x x1 1 1010裂变碎片、发射中反冲核2020环境中放射性污染监测概论第10页第二节第二节 环境中放射性环境中放射性一、环境中放射性起源一、环境中放射性起源天然放射性核素天然放射性核素 环境中放射性环境中放射性人为放射性核素人为放射性核素环境中放射性污染监测概论第11页（一）天然放射性核素（一）天然放射性核素1.宇宙射线及其引生放射性核素宇宙射线及其引生放射性核素2.天然系列放射性核素天然系列放射性核素3.自然界中单独存在核素自然界中单独存在核素（二）人为放射性核素（二）人为放射性核素1.核试验及航天事故核试验及航天事故2.核工业核工业3.工农业、医学、科研等部门排放废物工农业、医学、科研等部门排放废物4.放射性矿开采和利用放射性矿开采和利用环境中放射性污染监测概论第12页二、放射性核素在环境中分布二、放射性核素在环境中分布 （一）在土壤和岩石中分布（一）在土壤和岩石中分布（一）在土壤和岩石中分布（一）在土壤和岩石中分布表表8.2土壤、岩石中天然放射性核素含量土壤、岩石中天然放射性核素含量单位：Bq/g核素核素土壤土壤岩石岩石4040K K2.96102.9610-2-28.88108.8810-2-28.14108.1410-2-28.14108.1410-1-1226226RaRa3.7103.710-3-37.03107.0310-2-21.48101.4810-2-24.81104.8110-2-2232232ThTh7.4107.410-4-45.55105.5510-2-23.7103.710-3-34.81104.8110-2-2238238U U1.11101.1110-3-32.22102.2210-2-21.48101.4810-2-24.81104.8110-2-2环境中放射性污染监测概论第13页（二）在水体中分布（二）在水体中分布表表8.3各类淡水中各类淡水中226Ra及其子代产物含量及其子代产物含量单位：Bq/L核素核素矿矿泉及深水井泉及深水井地下水地下水地面水地面水雨水雨水226226RaRa222222RnRn210210PbPb210210PoPo3.7103.710-2-23.7103.710-1-13.7103.7102 23.7103.7103 33.7103.710-3-37.4107.410-4-43.7103.710-2-23.73.737373.7103.710-3-33.7103.710-4-43.7103.710-2-23.7103.710-1-11.85101.8510-2-23.7103.7103.7103.7103 31.85101.8510-2-21.11101.1110-1-111.8510.8510-2-2环境中放射性污染监测概论第14页（三）在大气中分布（三）在大气中分布（三）在大气中分布（三）在大气中分布大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要是氡同位素（尤其是是氡同位素（尤其是222222RnRn），它是镭衰变产），它是镭衰变产物，能从含镭岩石、土壤、水体和建筑材料中逸物，能从含镭岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗粒上。溶胶颗粒上。（四）在动植物组织中分布（四）在动植物组织中分布（四）在动植物组织中分布（四）在动植物组织中分布任何动植物组织中都含有一些天然放射性核任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有素，主要有4040K K、226226RaRa、1414C C、210210PbPb和和210210PoPo等，其含等，其含量与这些核素参加环境和生物体之间发生物质交量与这些核素参加环境和生物体之间发生物质交换过程相关，如植物与土壤、水、肥料中核素含换过程相关，如植物与土壤、水、肥料中核素含量相关；动物与饲料、饮水中核素含量相关。量相关；动物与饲料、饮水中核素含量相关。环境中放射性污染监测概论第15页三、放射性污染危害三、放射性污染危害通常，每人每年从环境中受到放射性辐射总通常，每人每年从环境中受到放射性辐射总剂量不超出剂量不超出2 2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射占占5050以上，其余是人为放射性污染引发辐射。放以上，其余是人为放射性污染引发辐射。放射性元素铀（射性元素铀（238238U U、235235U U、234234U U）、钍（）、钍（232232ThTh）、镭）、镭（226226RaRa）、氡（）、氡（222222RnRn）和钾（）和钾（4040K K）对人体辐射伤害）对人体辐射伤害特征见表特征见表8.48.4所表示。所表示。表表8.4天然放射性核素主要辐射特征天然放射性核素主要辐射特征放射性核素放射性核素放射性核素放射性核素对人体伤害类型对人体伤害类型对人体伤害类型对人体伤害类型 射线能量射线能量射线能量射线能量/kev/kev238238U U外照射伤害外照射伤害外照射伤害外照射伤害186186232232ThTh外照射伤害外照射伤害外照射伤害外照射伤害238238226226RaRa内照射伤害、外照射伤害内照射伤害、外照射伤害内照射伤害、外照射伤害内照射伤害、外照射伤害352.8352.84040KK外照射伤害外照射伤害外照射伤害外照射伤害14601460环境中放射性污染监测概论第16页图图图图8.28.2放射性物质辐射人体路径放射性物质辐射人体路径放射性物质辐射人体路径放射性物质辐射人体路径度量辐射剂量单位是希沃特（简称希）度量辐射剂量单位是希沃特（简称希）;1毫希沃特等于千分之一希沃特毫希沃特等于千分之一希沃特 环境中放射性污染监测概论第17页第三节第三节 放射性辐射防护标准放射性辐射防护标准一、我国一、我国辐射防护要求辐射防护要求(GB870388)中中部分要求部分要求（一）职业性放射性工作人员和居民每年限制（一）职业性放射性工作人员和居民每年限制剂量当量剂量当量（二）露天水源中限制浓度和放射性工作场所（二）露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中最大允许浓度空气中最大允许浓度 环境中放射性污染监测概论第18页表表8.5工作人员、居民年最大允许剂量当量工作人员、居民年最大允许剂量当量注：表内所列数值均指内、外照射总剂量当量，不包含天然本底照射和医疗照射。16岁以下人员甲状腺限制剂量当量为1.510-2Sv/a。受照射部位受照射部位职业性放射性工作人员年最大允许剂量当量/Sv放射性工作场所、相邻及附近地域工作人员和居民年最大允许剂量当量/Sv广大居民年最大允许剂量当量/Sv器官分类器官分类器官名称器官名称第一类第一类全身、性腺、全身、性腺、红骨髓、眼晶体红骨髓、眼晶体5105102 25105103 35105104 4第二类第二类皮肤、骨、甲状腺皮肤、骨、甲状腺3.0103.0101 1310310221101102 2第三类第三类手、前臂、足踝手、前臂、足踝7.5107.5101 17.5107.5102 22.5102.5102 2第四类第四类其它器官1.5101.5101 11.5101.5102 25105103 3环境中放射性污染监测概论第19页表表表表8.68.68.68.6 放射性同位素在露天水源中限制浓度放射性同位素在露天水源中限制浓度放射性同位素在露天水源中限制浓度放射性同位素在露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中最大允许浓度和放射性工作场所空气中最大允许浓度和放射性工作场所空气中最大允许浓度和放射性工作场所空气中最大允许浓度 注：露天水源限制浓度值是为广大居民要求，其它人员也适用此标准；放射性工作场所空气中最大允许浓度值为职业放射性工作人员要求，工作时间每七天按40h计算；矿井下222Rn最大允许浓度为3.7Bq/L。但222Rn子体或220Rn子体潜能值不得大于4104MeV/L。放射性同位素放射性同位素露天水源中限制露天水源中限制浓浓度度/(BqL/(BqL-1-1)放射性工作场所空气中最大允许浓度/(BqL-1)名称名称符号符号氚氚铍铍碳碳硫硫磷磷氩氩钾钾铁铁钴钴镍镍锌锌氪氪锶锶碘碘氙氙铯铯氡氡镭镭铀铀钍钍3 3H H7 7BeBe1414C C3535S S3232P P4141ArAr4242K K5555FeFe6060CoCo5959NiNi6565ZnZn8585KrKr9090SrSr131131I I131131XeXe137137CsCs220220RnRn222222RnRn226226RaRa235235U U232232ThTh1.1101.1104 41.9101.9104 43.7103.7103 32.6102.6102 21.9101.9102 22.2102.2102 27.4107.4103 33.7103.7102 21.1101.1103 33.7103.7102 22.62.62.2102.2103.7103.7101.11.13.7103.7103.7103.710-1-11.9101.9102 23.7103.7101.5101.5102 21.1101.1102.62.67.4107.4103.73.73.3103.3103.3103.310-1-11.9101.9102.22.23.7103.7102 23.7103.710-2-23.3103.310-1-13.7103.7102 23.7103.710-1-11.1101.1101.11.11.1101.110-3-33.7103.710-3-37.4107.410-3-3环境中放射性污染监测概论第20页放射性同位素在放射性工作场所以外地域空气放射性同位素在放射性工作场所以外地域空气中限制浓度，按表中限制浓度，按表8.6放射性工作场所空气中最大允放射性工作场所空气中最大允许浓度乘以表许浓度乘以表8.7所列比值控制计算。所列比值控制计算。表表8.7比值控制比值控制放射性同位素放射性同位素比比值值放射性工作场所相邻及附近地域广大居民区广大居民区3 3H H、3535S S、4141ArAr、8585KrKr、131131XeXe1/301/301/3001/3001414C C、5555FeFe、5959NiNi、6565ZnZn、9090SrSr、226226RaRa1/301/301/2001/200其它同位素其它同位素1/301/301/1001/100环境中放射性污染监测概论第21页二、其它国家和机构公布相关环境放射性标二、其它国家和机构公布相关环境放射性标准准表表8.8国际放射委员会提议个人剂量限值国际放射委员会提议个人剂量限值人人员类别员类别基本极限值基本极限值/(mSva/(mSva1 1)职业职业性个人性个人非随机效应非随机效应眼晶体眼晶体150150其它组织 500随机效应随机效应全身均匀照射全身均匀照射5050全身均匀照射全身均匀照射5050不均匀照射不均匀照射5050公众个人公众个人非随机效应非随机效应任何组织任何组织5050随机效应随机效应全身均匀照射全身均匀照射5050不均匀照射不均匀照射5050群体群体不作要求环境中放射性污染监测概论第22页第四节第四节放射性测量试验室和检测仪器放射性测量试验室和检测仪器一、放射性测量试验室一、放射性测量试验室（一）放射化学试验室（一）放射化学试验室（二）放射性计测试验室（二）放射性计测试验室二、放射性检测仪器二、放射性检测仪器（一）电离型检测器（一）电离型检测器（二）闪烁检测器（二）闪烁检测器（三）半导体检测器（三）半导体检测器环境中放射性污染监测概论第23页表表8.9各种惯用放射性检测器各种惯用放射性检测器闪烁检测器盖革计数器射线种类射线种类射线种类射线种类检测器检测器检测器检测器特特特特点点点点 闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器检测灵敏度低，探测面积大检测灵敏度低，探测面积大检测灵敏度低，探测面积大检测灵敏度低，探测面积大正比计数器正比计数器正比计数器正比计数器检测效率高，技术要求高检测效率高，技术要求高检测效率高，技术要求高检测效率高，技术要求高半导体检测器半导体检测器半导体检测器半导体检测器本底小，灵敏度高，探测面积小本底小，灵敏度高，探测面积小本底小，灵敏度高，探测面积小本底小，灵敏度高，探测面积小电流电离室电流电离室电流电离室电流电离室测较大放射性活度测较大放射性活度测较大放射性活度测较大放射性活度 正比计数器正比计数器正比计数器正比计数器检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大盖革计数器盖革计数器盖革计数器盖革计数器检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大检测效率较高，装置体积较大闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器检测效率较低，本底小检测效率较低，本底小检测效率较低，本底小检测效率较低，本底小半导体检测器半导体检测器半导体检测器半导体检测器探测面积小，装置体积小探测面积小，装置体积小探测面积小，装置体积小探测面积小，装置体积小 闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器闪烁检测器检测效率高，能量分辨能力强检测效率高，能量分辨能力强检测效率高，能量分辨能力强检测效率高，能量分辨能力强半导体检测器半导体检测器半导体检测器半导体检测器能量分辨能力强，装置体积小能量分辨能力强，装置体积小能量分辨能力强，装置体积小能量分辨能力强，装置体积小环境中放射性污染监测概论第24页1.1.电流电离室电流电离室电流电离室电流电离室 图图图图8.38.3电离室示意图电离室示意图电离室示意图电离室示意图（一）电离型检测器（一）电离型检测器（一）电离型检测器（一）电离型检测器环境中放射性污染监测概论第25页2.2.正比计数管正比计数管正比计数管正比计数管 图图图图8.48.4、粒子电离作用与外加电压关系曲线粒子电离作用与外加电压关系曲线粒子电离作用与外加电压关系曲线粒子电离作用与外加电压关系曲线 环境中放射性污染监测概论第26页图图图图8.58.5盖革计数管盖革计数管盖革计数管盖革计数管示意图示意图示意图示意图图图图图8.68.6射线强度测量装置示意图射线强度测量装置示意图射线强度测量装置示意图射线强度测量装置示意图3.3.盖革（盖革（盖革（盖革（GMGM）计数管）计数管）计数管）计数管 环境中放射性污染监测概论第27页（二）闪烁检测器（二）闪烁检测器（二）闪烁检测器（二）闪烁检测器 图图8.7闪烁检测器测量装置示意图闪烁检测器测量装置示意图1.闪烁体；闪烁体；2.光电倍增管；光电倍增管；3.前置放大器；前置放大器；5.脉冲幅度分析器；脉冲幅度分析器；6.定标器；定标器；7.高压电源；高压电源；8.光导材料；光导材料；9.暗盒；暗盒；10.反光材料反光材料闪烁检测器是利用射线与物质作用发生闪光仪器。图8.7是这种检测器测量装置工作原理。环境中放射性污染监测概论第28页闪烁体材料可用闪烁体材料可用闪烁体材料可用闪烁体材料可用ZnSZnS，NaINaI，蒽、芪等无机和，蒽、芪等无机和，蒽、芪等无机和，蒽、芪等无机和有机物质，其性能列于表有机物质，其性能列于表有机物质，其性能列于表有机物质，其性能列于表8.108.10中。中。中。中。表表8.10主要闪烁材料性能主要闪烁材料性能注：Ag、Tl是激活剂。物物质质密度密度/(gcm/(gcm-3-3)最大最大发发光波光波长长/nm/nm对射线相对脉冲高度闪光连续时间/10-8sZn(Ag)Zn(Ag)粉粉NaI(Tl)NaI(Tl)蒽蒽芪芪液体液体闪烁闪烁液液塑料塑料闪烁闪烁液液4.104.103.673.671.251.251.151.150.860.861.061.064504504204204404404104103504503504503504503504502002002102101001006060406040602848284841041030303 30.40.80.40.80.20.80.20.80.30.50.30.5环境中放射性污染监测概论第29页（三）半导体检测器（三）半导体检测器（三）半导体检测器（三）半导体检测器半导体检测器工作原理与电离型检测器相半导体检测器工作原理与电离型检测器相似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如图图8.88.8所表示。所表示。图图图图8.88.8半导体检测器工作原理示意图半导体检测器工作原理示意图半导体检测器工作原理示意图半导体检测器工作原理示意图 n,p半导体n极和p极；RH电阻。环境中放射性污染监测概论第30页第五节第五节放射性监测放射性监测一、监测对象及内容一、监测对象及内容 （一）按照监测对象分（一）按照监测对象分（一）按照监测对象分（一）按照监测对象分1.现场监测现场监测对放射性物质生产或应用单位内部工作区域监测。2.个人剂量监测个人剂量监测对放射性专业工作人员或公众进行内照射和外照射剂量监测。3.环境监测环境监测对放射性生产和应用单位外部环境（包含空气、水体、土壤、生物、固体废物等）监测。环境中放射性污染监测概论第31页 1.1.放射性核素放射性核素 即即239239PuPu、226226RaRa、224224RaRa、222222RnRn、210210PoPo、222222ThTh、234234U U和和235235U U。2.2.放射性核素放射性核素 即即3 3H H、9090SrSr、8989SrSr、134134CsCs、137137CsCs、131131I I和和6060CoCo。（二）按主要测定放射性核素分（二）按主要测定放射性核素分（三）对（三）对放射性核素详细测量内容分放射性核素详细测量内容分放射源强度，半衰期，射线种类及能量；环境和人体中放射性物质含量、放射性强度、空间照射量或电离辐射剂量。环境中放射性污染监测概论第32页三、放射性监测方法三、放射性监测方法定时监测：定时监测：定时监测：定时监测：采样、样品预处理、样品总放射性采样、样品预处理、样品总放射性或放射性核素测定。或放射性核素测定。连续监测：连续监测：连续监测：连续监测：在现场安装放射性自动监测仪器，在现场安装放射性自动监测仪器，实现采样、预处理和测定自动化。实现采样、预处理和测定自动化。基本步骤基本步骤基本步骤基本步骤：样品采集，样品前处理，选择适宜样品采集，样品前处理，选择适宜方法、仪器测定。方法、仪器测定。环境中放射性污染监测概论第33页（一）样品采集（一）样品采集（一）样品采集（一）样品采集1.1.放射性沉降物采集放射性沉降物采集放射性沉降物采集放射性沉降物采集 沉降物包含干沉降物和湿沉降沉降物包含干沉降物和湿沉降物。物。放射性干沉降物样品可用水盘放射性干沉降物样品可用水盘法、黏纸法、高罐法采集。法、黏纸法、高罐法采集。湿沉降物惯用一个能同时对雨湿沉降物惯用一个能同时对雨水中核素进行浓集采样器，如图水中核素进行浓集采样器，如图8.98.9所表示。所表示。图图8.9离子交换树脂离子交换树脂湿沉降物采集器示意图湿沉降物采集器示意图1.漏斗盖；漏斗盖；2.漏斗；漏斗；3.离子交换柱；离子交换柱；4.滤纸浆；滤纸浆；5.阳离子交换树脂；阳离子交换树脂；6.阴离子交换树脂阴离子交换树脂环境中放射性污染监测概论第34页2.放射性气溶胶采集放射性气溶胶采集放射性气溶胶包含核爆炸产生裂变产物，各种起源于人工放射性物质以及氡、钍射气衰变子体等天然放射性物质。这种样品采集惯用滤料阻留采样法，其原理与大气中颗粒物采集相同。3.其它类型样品采集其它类型样品采集水体、土壤、生物样品采集、制备和保留方法与非放射性样品所用方法大致相同。环境中放射性污染监测概论第35页（二）样品预处理（二）样品预处理预处理目标：预处理目标：将样品处理成适于测量状将样品处理成适于测量状态，将样品欲测核素转变成适于测量形态并态，将样品欲测核素转变成适于测量形态并进行浓集，以及去除干扰核素。进行浓集，以及去除干扰核素。惯用样品预处理方法：惯用样品预处理方法：衰变法衰变法共沉淀法共沉淀法灰化法灰化法电化学法电化学法有机溶剂溶解法有机溶剂溶解法蒸馏法蒸馏法溶剂萃取法溶剂萃取法离子交换法离子交换法环境中放射性污染监测概论第36页（三）环境中放射性监测（三）环境中放射性监测（三）环境中放射性监测（三）环境中放射性监测1.1.水样总水样总水样总水样总 放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定水体中常见辐射水体中常见辐射 粒子核素有粒子核素有226226RaRa、222222RnRn及其衰变产物。当前公认水样总及其衰变产物。当前公认水样总 放射性浓度是放射性浓度是0.1Bq/L0.1Bq/L，当大于此值时，就应对放射，当大于此值时，就应对放射 粒子核素粒子核素进行判定和测量，确定主要放射性核素，判断水进行判定和测量，确定主要放射性核素，判断水质污染情况。质污染情况。2.2.水样总水样总水样总水样总 放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定 水样总水样总 放射性活度测量步骤基本上与总放射性活度测量步骤基本上与总 放放射性活度测定相同，但检测器用低本底盖革计数射性活度测定相同，但检测器用低本底盖革计数管，且以含管，且以含4040K K化合物作标准源。化合物作标准源。环境中放射性污染监测概论第37页3.3.土壤中总土壤中总土壤中总土壤中总、放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定放射性活度测定确定采样范围确定采样范围确定采样范围确定采样范围沿直线采集表土（沿直线采集表土（沿直线采集表土（沿直线采集表土（10*10cm10*10cm2 2，深，深，深，深1cm1cm）4-54-5份样品份样品份样品份样品去杂物去杂物去杂物去杂物晒干或烘干晒干或烘干晒干或烘干晒干或烘干压碎压碎压碎压碎铺成铺成铺成铺成1-2cm1-2cm厚方块厚方块厚方块厚方块四分法缩分四分法缩分四分法缩分四分法缩分 200-300g200-300g样品样品样品样品500500灼烧灼烧灼烧灼烧 冷却冷却冷却冷却 研磨研磨研磨研磨 过过过过筛筛筛筛备用备用备用备用土样置于测量盘中土样置于测量盘中土样置于测量盘中土样置于测量盘中均匀样品层均匀样品层均匀样品层均匀样品层探测器检探测器检探测器检探测器检测测测测、比放射性活度比放射性活度比放射性活度比放射性活度4.4.大气中氡测定大气中氡测定大气中氡测定大气中氡测定222222RnRn是是是是226226RaRa衰变产物，为一个放射性惰衰变产物，为一个放射性惰衰变产物，为一个放射性惰衰变产物，为一个放射性惰性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可用电离型探测器经过测量电离电流测定其浓度；用电离型探测器经过测量电离电流测定其浓度；用电离型探测器经过测量电离电流测定其浓度；用电离型探测器经过测量电离电流测定其浓度；也可用闪烁探测器统计由氡衰变时所放出也可用闪烁探测器统计由氡衰变时所放出也可用闪烁探测器统计由氡衰变时所放出也可用闪烁探测器统计由氡衰变时所放出 粒粒粒粒子来计算其含量。子来计算其含量。子来计算其含量。子来计算其含量。环境中放射性污染监测概论第38页5.5.大气中各种形态大气中各种形态大气中各种形态大气中各种形态131131I I测定测定测定测定碘同位素很多，除碘同位素很多，除碘同位素很多，除碘同位素很多，除127127I I是是是是天然存在稳定同位素外，其余天然存在稳定同位素外，其余天然存在稳定同位素外，其余天然存在稳定同位素外，其余都是放射性同位素。都是放射性同位素。都是放射性同位素。都是放射性同位素。131131I I是裂变是裂变是裂变是裂变产物之一，它裂变产额较高，产物之一，它裂变产额较高，产物之一，它裂变产额较高，产物之一，它裂变产额较高，半衰期较短，可作为反应堆中半衰期较短，可作为反应堆中半衰期较短，可作为反应堆中半衰期较短，可作为反应堆中核燃料元件包壳是否保持完整核燃料元件包壳是否保持完整核燃料元件包壳是否保持完整核燃料元件包壳是否保持完整状态环境监测指标，也能够状态环境监测指标，也能够状态环境监测指标，也能够状态环境监测指标，也能够作为核爆炸后有没有新鲜裂变产作为核爆炸后有没有新鲜裂变产作为核爆炸后有没有新鲜裂变产作为核爆炸后有没有新鲜裂变产物信号。物信号。物信号。物信号。图图8.10各种形态碘采样器各种形态碘采样器环境中放射性污染监测概论第39页 本章结束本章结束谢谢 谢！谢！环境中放射性污染监测概论第40页