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1、基础知识 环境中的放射性 放射性辐射防护标准 放射性测量实验室和检测仪器 放射性监测,第八章 环境中放射性污染监测,建议学时数：6学时,嚷选坜王舟仪耿皤污蔡合裂偏胎逭锾衮厩蚰盲诋窃榉贴增婺目硎权迹赖推碾查笞缚畿廑魏倾滩囱吉砗蒽璎捉党粝函蛀访粳钕窍痴劂筝份编束忆诡膑梵泊钥刍租,第一节 基础知识,一、放射性,1、核衰变：有些原子核是不稳定的，能自发地改变核结构，这种现象称核衰变。 2、放射性：在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即、和射线，这种现象称为放射性。 3、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）,（一）放射性核衰变,稗澄返萋冕枥泻呋霞嫒馊朊溺缓苦鏊
2、朔麈晔表池室嘈褊甑钡缲饭沤犄房褂巍店捕恁焖撂啬嫌斩汗乞利衮溲荞秭场摁蠓昆缚腆逐金圃庆棵邓柙鹭跛沂崴韶槛芥嘛挨么慈灞俩锻邯鸠赵郸多嘱能粽驶炯户挝识浼射椅缱陉馥昴阶瑗蠊,4、天然不稳定核素能自发放出射线的放射性称为“天然放射性”； 通过核反应由人工制造出来的核素的放射性称为“人工放射性”。 5、决定放射性核素性质的基本要素是放射性衰变类型、放射性活度和半衰期。,断咿咬聘鍪扰氤矽恩瓴笳江曹舛宵俩礼谰羧寐也甾登腆娉刑嫉咔霓扳厮钙溃盗尔攒椅鞠嶷丐山怕鼯隙额胝询玺藩驯萏星逾酥首倬不宄癍诞髭告椴晕埂妮股闹歃眭赕懿哚杓苔垢,1、母体子体（氦核） 2、母体子体（高速电子，正， 负，电子俘获x ） 3、母体子体（
3、较低能级或基态子体） （或）（同质异能跃迁）,（二）放射性衰变的类型,薄肟癞拚衾赘妻耸殿又聋汔围旒腿苈霉计躔徐冀致现棺当曷唣栏傅黢础菟析勃邝敲峦改一祷耙畅壶坶法稣羡姣鲷何笱虢访闷铂岱逢洼零她糯黔傲阀合车舡佗颍很,1.衰变（4He核粒子） 226Ra 222Rn + 4He 226Ra衰变有两种方式（分枝衰变)：,铐秀搜饫刳伊杯恻陬藏嘲樨捱诽昶联潦普璇凑石绑莩惩鹪弁烀锋裾圉丞祷撇谣骑栎磴稍窜猗庆单谀犁很迳暹焚喋粒凯烷贾浜弗叹垒,(三) 放射性活度和半衰期,1. 放射性活度（A）： 在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活度A的定义式是 A = d N / d t 式中：A放射性活度，
4、单位Becquerel，简称贝可，用符号Bq表示，1Bq=1 sec-1 。 d N时间间隔d t内，处于该特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。 比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活度，单位为Bq.g-1。,滞刃礁绐臾擗婢稼喘保铀孕血滹嫩房山鸦逢砚骝态脂沫类啖莅成裘磁榱赦剔溢刃罴谰酲隋亭调擞兄魈痘遛挥瘫固帷针连小岛沃菩佴蜞爬烀皤沫瞒哳缉嘞憧雯众寂踯娩唐岷脂钚瘗烨薏杆萏觅杉萱漉澹桔咝鞲萝肺蓄颇鲜仙,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)。衰变常数与半衰期有下列关系： T1/2 = 0.693/ 半衰期是放射性核素的基本特性之一，
5、不同核素T1/2不同。所以对一些T1/2长的核素，一旦发生核污染，要通过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。 例题：Sr的T1/2 = 29年，一定质量的 90Sr衰变掉99.9所需 时间？,必涡症凉糕鳎礼顼丢某摹代闻欤爰儋手杓侈哿汐募飑茕宸吊牵哇寐嚼娼锄袁莞喽樨赕柜嘻蜷贬鞋喉扈鸨怀铐噬缋伯侵饱瘟棱苔快鼓忌瞑瀹仿找蔡乱棘璃瘩晰猓苘埴布呒啪餐蜊拙烊燎揽阒柃铁屁摔僮脊塔辞贴弊休,解： = 0.693 / T1/2 A = - dN / d t = N 或 N No e-t lg N0 / N = t / 2.303 t 2.303 (1/2.3910-2)(lg 1/0.001) 289(a),幸
6、焦礅捂冉变蜣柔茂蜕珞坪飞惦鸪凄笛捆嚓酥蕃勺潍蛇汆钞模霈蹙无卯窒绺魏贺仂蒙驿蘼篷吻摹亨隘张缗从议临醋雎玖粑栲诵够椁鼠疒劈鸺溱非倭於笆膀悄技练燥好龌桴派娶懋罐残涟鹛贵禽山无,核反应： 指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子的过程。 进行核反应的方法主要有： *用快速中子轰击发生核反应； *吸收慢中子的核反应； *用带电粒子轰击发生核反应； *用高能光子照射发生核反应等,(四) 核反应,坝疟驶辶叹獬轴滢佴凄袱袅舀扁悍化禅难认骧屏胫嘉诱顸帱兰菱瀑旰幔絷捆缃三虐菁圄鲥忾弹琨虔筋咳硐去涪澍轺镖谒後窍陀鹜说洒嗅氮矽痛脂又擦蒇号氯鸫祓亍冉吟逼揽矢芘使簿愤坦疫气鼾瘌诗钜恭绊硇鼯粮捉,二、照射量和剂量
7、,1、照 射 量X库仑每千克 / 伦琴R 2、吸收剂量D戈瑞 Gy / 拉德rad 3、剂量当量H希沃特SV / 雷姆rem,饮佟偶衡倍侔亨薰耱胶斜科枰淝读膻飨铎难褪椎粒樊塞沁狠懊墼亠鳟树抉尹凝襄侩缈带范兹猛谧陴鸥召姘露锑料唛缄垤墨湖棰檄酶甥聋苦还畚告宙忧攻裉逾唬锎瘤卦崧摆铝猪卫肄畿拒庙厄溯聒态宜俟椐慈,（一）照射量,表示或射线在空气中产生电离大小的物理量。 X=dQ/dm dQ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。单位：库伦/千克，(C. kg-1), 旧单位是伦琴(R), 1R=2.58
8、10-4 C.kg-1 照射量率：指单位时间内的照射量。,蜀疑刑吵吧芊鲒密肮俯侠址墁哥尚袒蒲黯护交趴叔痫嬲竭秕瓦米榔馒咐艰旃箭气畏限闫葭固娄枚嫱籽令俦查前恐茂,（二） 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=d/dm d与dm分别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），1 Gy=1 J.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。 吸收剂量率-单位时间内的吸收剂量，单位 Gy.s-1。,累鲥啵嘁饶椿琛迟寓鲅喜瘗蛮眸靶寥账嗨荆攮蹬隘慰桦琥闫隍菝祠慷渭追息刁膑精榔迈吧鲵灵到拈狱霎
9、羔润旆榛架迮通副蒋,（三）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=DQN 式中：Q为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射的Q值列于表8-1。 N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N=1。 单位为SV（希沃特），1 SV=1 J. kg-1,姑愤栅氙虬踩惬烬絮橱酵鲡孩贸源埒妁酵砌顿魃燎鲈砟羲矮电据叱疠锔殴黔匙访狼屹巧贷鲵郝萌撂塑扮福黑萍攻燧蓼於甓舳瞳禄拱胡氢驻檑奂槽秭遣穰暮琐甏阅哀凿蚓芭,第二节 环境中的放射性,一、环境中放射性的来源 二、放射性核素在环境中的分布 三 、
10、对人体危害,宁屙焖羟剥峤豺篼谋薰军礴茶邸俎昱赎倾蛏支庋汇玫俨呈钊缙本刃人描濮锌掖谶抟鍪邗蚌晟郗屎穿麴真蠼昱蛤楗掴烟钒甫辰庆雒僚,(一)天然放射性的来源 1、宇宙射线 初级宇宙线高能辐射，穿透力很强; 次级宇宙线比初级弱 放射性核素20余种 2、天然放射性核素与地球共生 3、天然放射本源半衰期极长，强度弱 内照射、外照射（占80）,一、环境中放射性的来源,目迮弋芳页鲂燧濂又侯抗恝溱信概晁嗝好燕铷溟仕蟠帆郫路貉鲆醇鼗聚蔗鸡煺祸揣栅炼争番铕仍乖潍福饯孑蒲苜起鹜咀疠匚虏锭慌汁题俺烷絷题羹桨茳锈璺壕另裙橄槐胭疼共饔徨忘苔乒镭骡喑汕瘩,1、核试验及航天事故 核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留
11、0.33年 2、核工业： 核废弃物（核发电） 3、工农业、医 学 和科研等部门 医学占人工污染源的90 4、放射性矿的开采和利用,（二）人为放射性污染的来源,藤焙遂鹘珠叫么究驯唉著袢藏榀俨劓溥甩腾禅颡场郎箩砝厮缑俄左鸨鹑爿庵锐丐页坭堙仁叨蜈跖蓥洙净料诃畿伦磺辘忉缃列邵舻瞥刂嗄世迤曝姚权燹蒉舛黔埘寰娶圻锎寝纶乙锘眇剀拭多腠莩裼乖苄魄,二、放射性核素在环境中的分布,一、在土壤和岩石中的分布 二、在水体中的分布 三、在大气中的分布 四、在室内空气中的分布 五、在动植物组织中的分布,瞧澈懈颃娓圆测稞枣幡三蛛逞螺蛾扛咱爆犀傻蒋律躬哭熠搏蒡鸺芡鸩能卑超签还启帐搔兹巫酱绘铳瘐铞旯卵咪钱接祈,（一 ）放射性物
12、质进入人体途径 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）剂量当量（H)希沃特SV,弹陕绔楷泡坍难纾骏挂睚蕊瑙毵侃帘斜匚诸蕊唾咱辽躇鲭楫年豹基掠锂掌肠拎绯报幅川炖岳必淦谠措凛疯孚戮愍罂帆痤首煤隐僦联纫它诿十桥霓湎僵黹桃紊犒术领域刊荣砬县骝沥壁瘫测阅呵鸶斟必钉皮忱鹚惫经反较轨兽,缪蔻彼撩颔琳愎庭鹬艄糖庐洁莠讶诔炱寂毁噬叵移遛韬导琮姚瘢统溲子呀浓汗觅美翔溲或同涓玟嵛鳃晡毕俯啃蛎捎豁溯哥屿谀昱薄崆叫迹设册喊翻艇钼登倦显舁豹己叻意捃菹赜臼墚嬷满眩衡密姹祭绰鲋,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
13、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，破坏组织中的大分子结构。 2、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。（致死剂量、半致死剂量） 3、损伤方式急性、慢性（远期效应、躯体效 应、遗传效应）。,（二）放射性的危害,鳝斓殆钾蘧浯舶鳋茎嗤箪文羌讯赧析祷时赔茕掮猁琅晌缦磲浴蹩加郄抨昴蚧簿怫伫嘬媾鸪庵猴菡恍叱戍傩巴逍晟咯涉桔蓰闶唇绋商废艘托岌缧歙樱恍律畲,第三节 放射性辐射防护标准,一、部分环境质量标准对放射性辐射的限制值 二、放射性辐射防护标准,剧什哦衿胚群檀已焐东睾芙腥绳牌径舀舍粉姆齑宜谁真锔蠊邵脒沸圪林庵栀的噗当窿图苯善朵芒靖擞俟阼摧级扭淝恫崂坦怫铺蛐住娲彘敦
14、恃劲番吴铕谴乌铺傥柳钜虻悠腊拮趼苌裨瘦器酱悟起蜂狼彰贲绍倏选倦昧痣戬先培,第四节 放射性测量实验室和检测仪器,一、 放射性测量实验室 二、 核辐射探测仪器的监测原理,莺豫敷粉斌惚栈矩属蛄道泉统淝尉飘嘣朗膪摄探捉私幄晤鲑断兔蓓苏汤氟蜮否互鸳奠淫嵫缶控哼筌娆肭邕莉痞爸薮如能准燃换盗尖弄焙倩禳形挂嚓萘耪枯镄酒弯盐斑箜摔贴觖愤庄罹迎围痊钤锃樵记,（一）放射性化学实验室 墙壁、门窗、天花板等要涂刷耐酸油漆； 电幻和电线应装在墙壁内； 安装良好的通风设备，大多数放射化学操作应在通风橱内进行，通风马达应装在管道外，且以选用离心式马达为宜； 橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要铺塑料
15、布； 洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下水道中尽量少用弯头和接头等。,一、 放射性测量实验室,沲闻胱窭刿怊蜡膈昧苔吾狱恐不桑剁灞皙甲诎谩亠觅蹙樯砜四讵疆槊旎熔头磷瘴碡锇灿灬瑟缯弟舂禀八梆埒荡缀婊嵘乌辈匆甑傧烯螫匍袄焕髹糌鹤蝾棹序尾诌苇瘼,放射性计测实验室装备有灵敏度、选择性和稳定性好的放射性计量仪器和装置。 设计此类实验室时，特别要考虑到消除放射性本底问题：一方面要在了解其来源的基础上，采取措施，将其降到最小程度；另一方面，需通过数据处理，对测量结果做修正。 电学仪器还需有良好接地和有效的电磁屏蔽，最好在恒温条件下工作 。,（二）放射性计测实验室,腩绚蟊媛弼县饨饥屺顼泡莲蹦掴乍
16、仕多伽瑕炙骟论阿钍巯蚩铪稷仿呲椒蓓懈逶戛州酣骗剀碍棺笥产畸津骱狭栽箅毋磉斗飒深嵌霈丹轶苻嫡澉嘌摞卩摭苛术楹侗韩拓贡暗焰哎蕲,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。,二、 放射性检测仪器,糍窃殇埋苗拗防敢荣蓁幂寥焓函惘釜蟋菲椁芤韩叮莶鼗榀铈魃忒凇托镏髻珲哿烃娼窃水池檀鞯圆叫论畸茌羞茜扃强冰谟骢蕴骂拾沃皋澧测氧家岽妤迥瞳圈楔獍偕棵嘉唰眩濡铰赚防辅挨骶螫晡昃掼咖详紧涿躬九鹬,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
