环境监测第八章

《环境监测第八章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境监测第八章（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、圣乔治沙漠疑案n 年，美国电影明星约翰韦恩等主演 的电影征服者曾名震一时。征服者是描写成吉思汗的传奇故事。为 了电影拍摄成功，再现亚洲的戈壁沙漠，摄制 组演员和职工共人，深入圣乔治沙漠，在 那里活动了两个多月，拍摄下无数的珍贵镜头。 为了拍摄好内景，摄制组又用大卡车运回了大量 的沙土。谁知年后，这个摄制组成员中竟先后有 人患上了癌症，其中人死亡。是什么原 因使这些征服者的摄制组人员被癌症“征服” 了呢？这可真是一个不解之谜。n事情直到年代才被披露出来。原来，在 年代，美国正进行原子弹试验，先后共发射 了枚原子弹。原子弹爆炸时产生巨大的蘑 菇云，带着大量的放射性物质随风飘到距离原 子弹发射场多千

2、米之外的圣乔治沙漠， 使这块人迹罕至的沙漠受到了污染。约翰韦 恩领导的摄制组正是在这片被污染的地区中工 作了两个多月，而且又把大量被污染的沙土运 回摄影棚中，终于酿成了这场悲剧！圣乔治沙漠疑案被解开了。它告诫人们， 在发展高科技、为人类造福的同时，千万别忘 了在这些高科技背后还隐藏着无形的杀手，别 忘了这些危险因素对我们生活环境污染污染， 否则将酿成一幕幕可怕的悲剧。 第八章 环境中放射性污染监 测本章教学目的、要求1.了解环境放射性的来源及危害2.了解放射性测量的仪器3.了解放射性监测本章重点放射性危害，放射性检测仪 器前苏联切尔诺贝利核泄漏事 件n切尔诺贝利核电站位于前苏联基辅市北 130

3、公里的地方，是前苏联1973年开 始修建，1977年启动的最大的核电站 。 1986年4月25日，切尔诺贝利核电 站的4号动力站开始按计划进行定期维修 。然而由于连续的操作失误，4号站反应 堆状态十分不稳定。1986年4月26日 对于切尔诺贝利核电站来说是悲剧开始 的日子。 n凌晨1点23分，两声沉闷的爆炸声打破 了周围的宁静。随着爆炸声，一条30多 米高的火柱掀开了反应堆的外壳，冲向 天空。反应堆的防护结构和各种设备整 个被掀起，高达2000的烈焰吞噬着 机房，熔化了粗大的钢架。携带着高放 射性物质的水蒸气和尘埃随着浓烟升腾 、弥漫，遮天蔽日。虽然事故发生6分钟 后消防人员就赶到了现场，但强

4、烈的热 辐射使人难以靠近，只能靠直升飞机从 空中向下投放含铅（Pb）和硼（B）的 沙袋，以封住反应堆，阻止放射性物质 的外泄。 n 切尔诺贝利核电站事故带来的损失是惨重的 ，爆炸时泄漏的核燃料浓度高达60，且直 至事故发生10昼夜后反应堆被封存，放射性 元素一直超量释放。事故发生3天后，附近的 居民才被匆匆撤走，但这3天的时间已使很多 人饱受了放射性物质的污染。在这场事故中当 场死亡2人，至1992年，已有700O多人死 于这次事故的核污染。这次事故造成的放射性 污染遍及前苏联15万平方公里的地区，那里 居住着6945万人。由于这次事故，核电站 周围30公里范围被划为隔离区，附近的居民 被疏散

5、，庄稼被全部掩埋，周围7千米内的树 木都逐渐死亡。在日后长达半个世纪的时间里 ，10公里范围以内将不能耕作、放牧；10年 内100公里范围内被禁止生产牛奶。n不仅如此，由于放射性烟尘的扩散，整 个欧洲也都被笼罩在核污染的阴震中。 临近国家检测到超常的放射性尘埃，致 使粮食、蔬菜、奶制品的生产都遭受了 巨大的损失。核污染给人们带来的精神 上、心理上的不安和恐惧更是无法统计 。事故后的7年中，有7000名清理人员 死亡，其中13是自杀。参加医疗救援 的工作人员中，有40的人患了精神疾 病或永久性记忆丧失。时至今日，参加 救援工作的834万人中，已有55万 人丧生，匕万人成为残疾，30多万人受 放射

6、伤害死去。n惨案发生后，前苏联并没有向邻国报告 核泄漏的具体细节，因此引起了一系列 的严重后果。节尔诺贝利核泄漏事故产 生的辐射云，随风飘到丹麦、挪威、瑞 典和芬兰等国家。瑞典东部沿海地区的 核辐射剂量超过正常情况的倍， 这些核辐射剂量可导致年中万 居民患肺癌或骨癌而死亡。核辐射污染 了水源，使前苏联和欧洲国家的畜牧业 遭到极大损失，乌克兰地区的小 麦受到影响。n 核电虽然是目前最新式、最“干净”，且 单位成本最低的一种电力资源，但由于 可能的核泄漏事故造成的核污染却也给 人类带来了前所未有的灾难。迄今为止 ，除了切尔诺贝利核泄漏事故以外，英 国北部的塞拉菲尔核电站、美国的布朗 斯菲尔德核电站

7、和三喱岛核电站都发生 过核泄漏事故。除此之外，在世界海域 还发生过多次核潜艇事故。这些散布在 陆地、空中和沉睡在海底的核污染给人 类和环境带来的危害远不是报道的数字 能够划上句号的，因为核辐射的潜伏期 长达几十年。 离核电站仅公里的小镇20年来成为无人居住的“死 城”第一节节 基础础知识识第二节节 环环境中的放射性第三节节 放射性辐辐射防护标护标 准第四节节 放射性测测量实验实验 室和检测仪检测仪 器第五节节 放射性监测监测第一节 基 础 知 识一、放射性（一）放射性核衰变1.核蜕变不稳定的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（）或带有一定能量的粒子 （、），降低其能级

8、水平，转化为结 构稳定的核 。 这种现象叫核蜕变 或“放射性核蜕变 ”。2.放射性在衰变过 程中，不稳定的原子核能自发地放出 、 、射线，使本身物理和化学性质发 生变化的现象 ， 称为“放射性”。图图图图8.1 8.1 226226RaRa和和6060CoCo的核衰的核衰变变变变1.衰变衰变是不稳定重核（一般原子序数大于82 ） 自发放出4He核（粒子）的过程。 2.衰变衰变是放射性核素放射粒子（即快速电 子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互 变的 结果。衰变可分为负衰变、正衰变和电子俘获 三种类型。3.衰变射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级 或 者基态时所放射的电磁辐射。 （二）放射性

9、衰变变的类类型1.放射性活度（强度）放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数 目。2.半衰期当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半 时所 需的时间称为半衰期（T1/2）。（三）放射性活度和半衰期（四）核反应应核反核反应应应应：是指用快速粒子打是指用快速粒子打击击击击靶核而靶核而给给给给出新出新 核（核核（核产产产产物）和另一粒子的物）和另一粒子的过过过过程。程。二、照射量和剂量（一）照射量式中：式中：d dQ Q或或X X射射线线线线在空气中完全被阻止在空气中完全被阻止时时时时，引起，引起质质质质 量量为为为为d dmm的某一体的某一体积积积积元的空气元的空气电电电电离所离所产产产产生的生的带电

10、带电带电带电 粒子（正粒子（正 的或的或负负负负的）的的）的总电总电总电总电 量量值值值值，C C；X X照射量，它的照射量，它的SISI单单单单位位为为为为C/kgC/kg，与它，与它暂时暂时暂时暂时 并用并用 的的专专专专用用单单单单位是位是伦伦伦伦琴（琴（R R），），简简简简称称伦伦伦伦。（二）吸收剂剂量它是表示在电电离辐辐射与物质发质发 生相互作用时时 单单位质质量的物质质吸收电电离辐辐射能量大小的物理量。 其定义义用下式表示： 式中：D吸收剂剂量，SI单单位为为J/kg，单单位的专门专门 名称 为为戈瑞，简简称戈，用符号Gy表示；电电离辐辐射给给予质质量为为dm的物质质的平均能量。

11、（三）剂剂量当量剂剂量当量（H）定义为义为 ：在生物机体组织组织 内 所考虑虑的一个体积单积单 元上吸收剂剂量、品质质因数 和 所有修正因素的乘积积，即H=DQN式中：D吸收剂剂量，Gy；Q品质质因素，其值值决定于导导致电电离 粒 子的初始动动能、种类类及照射类类型等（见见表8.1） ；N所有其他修正因素的乘积积。表表8.1 8.1 品品质质质质因数与照射因数与照射类类类类型、射型、射线线线线种种类类类类的关系的关系照射类型射线种类品质因素 外照射x、e1 热中子及能量小于0.005MeV的中能中子3 中能中子（0.02MeV）5 中能中子（0.1MeV）8 快中子（0.510MeV）10 重

12、反冲核20 内照射 、+、e、x1 10 裂变碎片、发射中的反冲核20第二节 环境中的放射性一、环境中放射性的来源天然放射性核素环境中的放射性人为放射性核素（一）天然放射性核素1. 宇宙射线线及其引生的放射性核素 2. 天然系列放射性核素 3. 自然界中单单独存在的核素（二）人为为放射性核素1. 核试验试验 及航天事故 2. 核工业业 3. 工农业农业 、医学、科研等部门门的排放废废物 4. 放射性矿矿的开采和利用二、放射性核素在环境中的分布（一）在土壤和岩石中的分布表8.2 土壤、岩石中天然放射性核素的含量 单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.

13、1410-1226Ra3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2232Th7.410-45.5510-23.710-34.8110-2238U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-2（二）在水体中的分布表8.3 各类类淡水中226Ra及其子代产产物的含量 单位： Bq/L 核素矿泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-1 3.71023.7103 3.710-3 7.410-43.710-2 3.737 3.710-3 3.710-43.710-2 3.710-1 1.8510-2 3.7103.7

14、103 1.8510-21.1110-1 1.8510-2（三）在大气中的分布大多数放射性核素均可出现现在大气中，但主 要 是氡氡的同位素（特别别是222Rn），它是镭镭的衰变变 产产 物，能从含镭镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中 逸 散到大气，其衰变产变产 物是金属元素，极易附着于 气 溶胶颗颗粒上。（四）在动植物组织中的分布任何动动植物组织组织 中都含有一些天然放射性 核 素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其 含 量与这这些核素参与环环境和生物体之间发间发 生的物 质质交 换过换过 程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素 含 量有关；动动物与饲饲料、饮饮水中的

15、核素含量有关。三、放射性污染的危害通常，每人每年从环环境中受到的放射性辐辐射总总 剂剂量不超过过2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐辐射 占50以上，其余是人为为放射性污污染引起的辐辐射。 放射性元素铀铀（238U、235U、234U）、钍钍（232Th）、 镭镭（226Ra）、氡氡（222Rn）和钾钾（40K）对对人体的辐辐 射伤伤害特征见见表8.4所示。表8.4 天然放射性核素的主要辐辐射特征放射性核素对人体伤害类型射线能量/ kev238U外照射伤害186232Th外照射伤害238226Ra内照射伤害、外照射伤害352.840K外照射伤害1460图图图图8.2 8.2 放射性物放射性物质辐质辐质辐质辐 射人体的途径射人体的途径第三节 放射性辐射防护标 准一、我国辐射防护规定(GB870388 ) 中的部分规定 （一）职业职业 性放射性工作人员员和居民每年限制剂剂量当量 （二）露天水源中限制浓浓度和放射性工作场场所空气中最大容许浓许浓 度 表8.5 工作人员员、居民年最大容许剂许剂 量当量注：表内所列数值均指内、外照射的总剂 量当量，不包括天然本底照 射和医疗照射。16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为1.510-2Sv/a。受照射部位职业性放射性 工作人员的年 最大容许剂量 当量/Sv放射性工作场所、相 邻及附近地区工作人 员和居民的年最大容 许剂量