《辐射与放射性污染监测.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辐射与放射性污染监测.（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课前导入美国钴放射性污染事件|1984年1月发生在美国。一座治疗癌症的医院，存放60钴放射性重40多磅的金属桶，被人运走把桶盖撬开并将桶弄碎，当即有6000多颗发亮的小圆粒-具有强放射性的60钴小丸滚落出来，继而散落在附近场地上。这些60钴小丸与附近的金属件混在一起，还有许多小丸掉到人们的鞋子里而被带到附近的大街和公路上，通过人们的各种活动造成大面积的污染。接触60钴小丸的人，一个月后许多人出现了严重的受害症状，牙龈和鼻子出血，指甲发黑等。有的表面上没有什么症状，但经化验发现白细胞数、精子数等大大减少。此污染事件，虽当时没有死人，但据专家们说，接触60钴放射性污染的人，患癌症可能性要大得多。福
2、岛核电站再发高浓度放射性污染水泄漏事件根据东京电力公司透露的消息，在2012年10月1日上午10点左右，福岛第一核电站的一名工作人员发现，3号机房的机房内部出现了管道泄漏，有90公升高浓度放射性污染水外泄。由于现场的辐射量非常大，所以管道修复工作目前难以进行。去年311日本地震以后，福岛核反应堆仍在运作的三个机组当中，1号、2号机组使用的是浓缩铀，而3号机组则藏有危险性比浓缩铀高出200万倍，由88吨钚元素和铀元素混合而成的非常规的核燃料。这种燃料一旦外泄会对环境构成长远的影响，人体吸收以后将不断的曝露于辐射当中，患癌的几率大增。家具装修要注意放射性污染氡是一种具有放射性的天然物质。其主要来源
3、是花岗岩、瓷砖等装饰材料。有数据表明，我国每年因氡致癌的患者有5万例。此外，氡还对人体脂肪有很高的“亲和力”，从而影响人的神经系统。中央电视台播发了一条新闻，沈阳市的一户居民因为家庭装修使用的陶瓷洁具有放射性污染，造成父子二人患了鼻癌。前不久，广州市某单位在不长时间里有两名中年人先后死于白血病，该单位职工和患者及家属，都自然联想到建筑材料放射性这个问题，因为他们搬进的办公室铺用的是花岗岩。该单位马上找技术部门对办公室建筑材料进行放射性鉴定，结果证实该建筑物放射性超标。西安市五户居民家中发现无形杀手，家中装修用的建筑材料放射性物质严重超标，并引发家庭成员脱发、浑身无力、精神性抽搐、免疫力下降等症
4、状。第七章辐射与放射性污染监测7.1放射性和放射性污染一、放射性、放射性同位素二、放射性污染的来源及特点三、放射性污染的危害四、放射性的度量单位五、单位放射线与物质的相互作用六、放射性测量实验室和检测仪器一、放射性和放射性同位素1、放射性污染是指各种放射性物质所造成的的污染。这些放射性核素能够自发衰变出各种粒子（、射线），引起其本身物理和化学性质改变的现象，称为放射性。2、放射性同位素不稳定的同位素（原子核内质子数同，中子数不同）二、污染源及特点(一)天然源1、宇宙射线初级宇宙线高能辐射，穿透力很强次级宇宙线2、天然放射性核素:铀系、锕系、钍系3、天然放射本源内照射、外照射，占80（二）人工源
5、1、核试验核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.33年2、核工业及其他：核废弃物（核发电）医疗（占人工污染源的90）3、人类在环境中受到的辐射总剂量每人每年接收的剂量不超过2mSVSV剂量当量希沃特（其中天然本底占50%以上）（三）放射性污染的特点放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区别。主要表现在以下5点：（三）放射性污染的特点1）放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；2）每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种射线；3）每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而改变；4）除了核反应条件外，任何
6、化学、物理、生物的处理不能改变放射性核素的性质；5）放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内的放射性污染即内照射。三、对人体危害（一）进入人体途径呼吸道人体肺，血液全身消化道人体肝脏，血液，全身皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收（伤口的吸收率更较高）三、对人体危害（二）危害1、损伤机理1）、高速带电粒子属直接电离粒子。2）射线等不带电的粒子为间接带电粒子。统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分子电离2、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。3、损伤方式急性、慢性。四、放射性的度量单位1、放射性活度A贝可，Bq次秒2.、半衰期
7、：T123、吸收剂量D戈瑞Gy4、剂量当量H希沃特SV5、照射量X库仑千克、（伦琴）四、放射性的度量单位1、放射性活度A贝可Dl衰变常数：一个原子核在单位时间内发生衰变的几率D衰变常数与外界条件（温度、压力、磁场等）几乎无关四、放射性的度量单位2、半衰期：T12=0.6933.照射量（X）：库仑千克表示或射线在空气中产生电离大小的物理量。X=dQdmdQ是指质量为dm的体积单元的空气中，光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负）的离子的总电荷的绝对值。四、放射性的度量单位4.吸收剂量（D）：吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量。D=ddmd与dm分别
8、代表受电离辐射作用的某一体积元中物质的平均能量与物质的质量.单位：Gy（戈瑞），1Gy=1J.kg-1。吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。四、放射性的度量单位5、剂量当量（H)希沃特SV在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收剂量与其他修正因数的乘积。H的计算公式为：H=kDQ式中：Q为品质因子，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型。k为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取k=1。五、单位放射线与物质的相互作用1.电离作用2.激发作用3.照像作用4.荧光作用5.热效应6.射程与穿透作用
9、7.其它1.电离作用由于带电粒子和壳层电子间的静电作用，使壳层电子获得足够能量而脱离原子、分子形成自由电子和正离子。自由电子和一个正离子组成一个离子对，这就称为电离作用。2.激发作用如果壳层电子获得能量较小而未能脱离原子或分子，只是由低能级跃迁到高能级，则称为激发。带电粒子称为直接电离粒子，不带电粒子能使物质产生间接电离，故称为间接电离粒子。3.照像作用是指放射线照射到摄影胶片上，会使摄影胶片感光的现象。4.荧光作用如果放射线照射在荧光物质上，会使其产生荧光。5.热效应由于带电粒子和物质的原子或分子不断碰撞，使分子不规则热运动增加，从而使物质变热。6.射程与穿透作用射线通过物质时，不断与物质相
10、互作用而损失能量，直至停止前进。射线从进入物质到停止前进所经过的距离，称为该射线在该物质中的射程，以厘米为单位。如果射线通过时，不被物质阻止前进而一直穿过物质，则称其具有穿透作用7.其它某些射线还可以产生光电效应，康普顿效应，电子对效应，或引起物质的核反应，引起物质发生化学变化等。六、放射性污染的防治目前主要措施有：核企业厂址选择在周围人口密度较低，气象和水文条件有利于废水和废气扩散稀释，以及地震烈度较低的地区，以保证在正常运行和出现事故时，居民所受的辐照剂量较低；工艺流程的选择和设备选型考虑废物产生量少和运行安全可靠；废水和废气经过净化处理，并严格控制放射性核素的排放浓度和排放量。对浓集的放
11、射性废水一般进行固化处理。核素污染的废物和放射强度大的废物进行最终处置和永久贮存；在核企业周围和可能遭受放射性污染的地区进行监测。7.2放射性监测一、放射性样品的采集二、放射性样品的前处理三、放射性监测一、放射性样品的采集1、概述2、采样点的布设3、采样频率和监测频率4、样品的采集方法1、概述对环境样品进行放射性测量和对非放射性环境样品监测过程一样，也是经过以下三个过程：样品采集样品前处理仪器测定根据下列因素决定采集样品的种类。1、监测目的和监测对象，2、待测核素的种类、辐射特性及其物理化学形态3、在环境中的迁移及影响4、有时要同时采集大气、水、土壤和生物样品来确定某污染源或某地区的放射性污染
12、状况。采样必须具有代表性、均匀性与适时性。如果采集的样品含放射性核素浓度较高，可直接制备成样品源进行测量；如浓度较低，则需先将样品进行浓缩后制成样品源，再进行测量。2.采样点的布设1）原则：通常在核企业可能影响到的地区，约80公里范围内布设采样点。对大气、土壤、植物监测可以采用网格法或扇形布点法，对水体的监测可参考水样采集的布点法，根据具体情况，可加大布点密度。2）方法：（1）扇形布点法：（2）网格法：2）采样点的布设方法：（1）扇形布点法：以企业源为中心，按22.5或45划分扇形，在距源1、2、3、5、8、10、15、20、30、50、80公里处分别随机设置采样点。（2）网格法：将监测区分成
13、2020的网格，随机布点采样。3.采样频率和监测频率1）监测频率依环境污染的情况而定，常规监测可一年两次或每季度一次。2）若监测排放源情况时，应根据排放周期的变化、放射性核素的半衰期、环境介质的稳定情况及统计学的要求而定。3）核素半衰期短，采样频率应高，可连续采样或每日采样一次；并且对于半衰期短的放射性核素，监测频率和采样频率相同，而对半衰期长的放射性核素，测量频率可以减少，且可将几次采集的样品混合，进行一次性的测定。二、放射性样品的前处理1、目的：浓集对象核素、去除干扰核素、将样品的物理形态转换成易于进行放射性检测的形态。2、方法：衰变法有机溶剂溶解法灰化法萃取法离子交换法共沉淀法等电化学法
14、1衰变法样品放置一段时间，使寿命短的干扰放射性核素蜕变后，再对样品进行放射性测量。在测定大气中放射性气溶胶的总、放射性时常用这种方法，在用过滤法采样后，放置4-5小时，以使短寿命的氡、钍子体蜕变殆尽。2共沉淀法加入共沉淀剂使待测核素得以沉淀析出。此法具有简便、实验条件易满足等优点，在某些情况下还能直接提供固态样品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一种常用的分离浓集手段。居里夫妇发现一系列天然放射性元素便是运用这种技术，。用一般化学沉淀法分离环境样品中的微量放射性核素时，有时达不到溶度积，因而不能达到分离要求。为此，可加入毫克数量级惰性载体。2共沉淀法例如，对环境水样中Pu的预浓集，可采用新鲜
15、沉淀出来的水合二氧化锰作共沉淀剂（在pH=8-9，用NaHSO4还原KmnO4溶液，并经均相沉淀而制得），最佳条件下，100升水样处理只需40分钟，在pH=8-10和室温条件下，对海水和淡水中Pu回收率可分别达80%和90%。三、放射性测量实验室和检测仪器放射性测量的对象及内容核辐射探测仪器的监测原理（一）放射性监测的对象及内容环境放射性监测的目的是为了掌握环境中的天然、人工放射性核素的水平、动态变化、转移规律、污染特点以及对公众造成的辐射剂量情况.放射性污染监测的内容包括两大类：(1)辐射剂量的测量，这是对环境辐射的物理测量方法。(2)放射性核素的测定，这属于放射化学的分析方法。放射性监测按
16、照监测对象可分为：(1)现场监测：对放射性物质生产或应用单位内部工作区域所作的监测；(2)个人剂量监测：对放射性专业工作人员或公众作内照射和外照射的剂量监测；(3)环境监测：天然本底、核试验、核企业、生产和使用放射性核素以及其它场所的监测。（二）核辐射探测仪器的监测原理核辐射剂量的监测需要用核辐射探测仪器。是基于射线和物质相互作用所产生的各种效应如电离、光、电或热等进行观测和测量的方法。通常采用的探测器有电离探测器、闪烁探测器和半导体探测器等。（1）电离探测器：原理：如果核辐射被电离室中的气体吸收，该气体将发生电离。电离探测器即是通过收集射线在气体中产生的电离电荷进行测量的。仪器：常用的有电离室、正比计数管、盖革弥勒计数管（G-M管）。用法：电离室是测量由电离作用而产生的电离电流，适用于测量强放射性；正比计数管和盖革弥勒计数管则是测量由每一入射粒子引起电离作用而产生的脉冲式电压变化，从而对入
