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1、1第五节 环境放射性污染 一 基础知识 二 环境中的放射性 三 对人体健康的影响 四 放射性辐射防护 2第一节 基础知识放射性定义放射性定义在衰变过程中，不稳定的原子核能在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出自发地放出、射线，使本身物理射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，和化学性质发生变化的现象， 称为称为“放射性放射性”。3226Ra226Ra和和和和60Co60Co的核衰变的核衰变的核衰变的核衰变4放射性衰变的类型放射性衰变的类型 1.1.衰变衰变衰变衰变 衰变是不稳定重核（一般原子序数大于衰变是不稳定重核（一般原子序数大于衰变是不稳定重核（一般原子序数大于衰变是不稳定重核（一般原
2、子序数大于8282） 自发放出自发放出自发放出自发放出4He4He核（核（核（核（ 粒子）的过程。粒子）的过程。粒子）的过程。粒子）的过程。 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）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的 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
3、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 者基态时所放射的电磁辐射。者基态时所放射的电磁辐射。者基态时所放射的电磁辐射。者基态时所放射的电磁辐射。 5放射性活度和半衰期放射性活度和半衰期1.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放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数目。的数目。2.半衰期半衰期当放射性的核素因衰变而减少到原来的一当放射
4、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（半时所需的时间称为半衰期（T1/2）。）。6第二节第二节环境中的放射性环境中的放射性一、环境中放射性的来源一、环境中放射性的来源天然放射性核素天然放射性核素环境中的放射性环境中的放射性人为放射性核素人为放射性核素7（一）天然放射性核素（一）天然放射性核素1.宇宙射线及其引生的放射性核素宇宙射线及其引生的放射性核素2.天然系列放射性核素天然系列放射性核素3.自然界中单独存在的核素自然界中单独存在的核素（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、科研等部门的排放废物工农业、医学
5、、科研等部门的排放废物4.放射性矿的开采和利用放射性矿的开采和利用8二、放射性核素在环二、放射性核素在环二、放射性核素在环二、放射性核素在环境中的分布境中的分布境中的分布境中的分布（一）在土壤和（一）在土壤和（一）在土壤和（一）在土壤和岩石中的分布岩石中的分布岩石中的分布岩石中的分布表表8.2土壤、岩石中土壤、岩石中天然放射性核素的含天然放射性核素的含量量单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1226Ra3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2232Th7.410-45.5510-23.710-34.8110-223
6、8U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-29（二）在水体中的分布（二）在水体中的分布表表8.3各类淡水中各类淡水中226Ra及其子代产物的及其子代产物的含量含量单位：Bq/L10核素矿泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-13.71023.71033.710-37.410-43.710-23.7373.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-11.8510-211（三）在大气中的分布（三）在大气中的分布 大多数放射性核素均可出现在大气中
7、，但主要是氡的同位素（特别是222Rn），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩石、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，极易附着于气溶胶颗粒上。（四）在动植物组织中的分布（四）在动植物组织中的分布 任何动植物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，其含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。12三、放射性污染的危害三、放射性污染的危害 通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总剂量不超过2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射占50以上，其余是人为
8、放射性污染引起的辐射。放射性元素铀（238U、235U、234U）、钍（232Th）、镭（226Ra）、氡（222Rn）和钾（40K）对人体的辐射伤害特征见表8.4所示。13放射性物质辐射人体的途径放射性物质辐射人体的途径14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、我国辐射防护规定辐射防护规定(GB870388 )中的部分规定中的部分规定（一）职业性放射性工作人员和居民每年限制 剂量当量（二）露天水源中限制浓度和放射性工作场所 空气中最大容许浓度 15表表8.5工作人员、居民年最大容许工作人员、居民年最大容许剂量当量剂量当量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
9、/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当量/Sv广大居民年最大容许剂量当量/Sv器官分类器官名称第一类全身、性腺、红骨髓、眼晶体510251035104第二类皮肤、骨、甲状腺3.01013102 1102第三类手、前臂、足踝7.51017.51022.5102第四类其他器官1.51011.5102510316表表表表8.68.6放射性同位素在露天水源中的限制浓度放射性同位素在露天水源中的限制浓度放射性同位素在露天水源中的限制浓度放射性同位素在露天水源中的限制浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓
10、度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度 。放射性同位素露天水源中限制浓度 / (BqL-1)放射性工作场所空气中最大容许浓度 / (BqL-1)名称符号氚铍碳硫磷氩钾铁钴镍锌氪锶碘氙铯氡镭铀钍3H7Be14C35S32P41Ar42K55Fe60Co59Ni65Zn85Kr90Sr131I131Xe137Cs220Rn222Rn226Ra235U232Th1.11041.91043.71032.61021.91022.21027.41033.71021.11033.71022.62.2103.7101.13.7103.710-11.91023.7101.51021.1102.67.4103.7
11、3.3103.310-11.9102.23.71023.710-23.310-13.71023.710-11.1101.11.110-33.710-37.410-317第四节第四节放射性测量实验室和检测仪放射性测量实验室和检测仪器器一、放射性测量实验室一、放射性测量实验室 （一）放射化学实验室 （二）放射性计测实验室 二、放射性检测仪器二、放射性检测仪器 （一）电离型检测器 （二）闪烁检测器 （三）半导体检测器 18表表8.9各种常用放射性检测器各种常用放射性检测器射线种射线种类类检测器检测器特特 点点闪烁检测器闪烁检测器检测灵敏度低，探测面积检测灵敏度低，探测面积大大正比计数器正比计数器检测
12、效率高，技术要求高检测效率高，技术要求高半导体检测半导体检测器器本底小，灵敏度高，探测本底小，灵敏度高，探测面积小面积小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正比计数器正比计数器检测效率较高，装置体积检测效率较高，装置体积较大较大盖革计数器盖革计数器检测效率较高，装置体积检测效率较高，装置体积较大较大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，本底小半导体检测半导体检测器器探测面积小，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检测效率高，能量分辨能检测效率高，能量分辨能力强力强半导体检测半导体检测器器能量分辨能力强，装置体能量分辨能力强，装置体积小积小19第五
13、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、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的监测。 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的内照射和外照射的剂量监测。 3.环境监测环境监测 对放射性生产和应用单位外部环境（包括空气、水体、土壤、生物、固体废物等）的监测。 20（二）按主要测定的放射性核素分（二）按主要测定的放射性核素分1.放射性核素 即239Pu、226Ra、224Ra、222Rn、210Po、222Th
14、、234U和235U。 2.放射性核素 即3H、90Sr、89Sr、134Cs、137Cs、131I和60Co21（三）对放射性核素具体测量的内（三）对放射性核素具体测量的内容分容分放射源强度，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。 22三、放射性监测方法三、放射性监测方法定期监测：定期监测：采样、样品预处理、样品总放射性或放射性核素测定。 连续监测：连续监测：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。 基本步骤基本步骤：样品采集，样品前处理，选择适宜方法、仪器测定。23（三）环境中放射性监测（三）环境中放射性监测1.水样的
15、总水样的总放射性活度的测定放射性活度的测定 水体中常见的辐射粒子的核素有226Ra、222Rn及其衰变产物。目前公认的水样总放射性浓度是0.1Bq/L，当大于此值时，就应对放射粒子的核素进行鉴定和测量，确定主要的放射性核素，判断水质污染情况。2.水样的总水样的总放射性活度测定放射性活度测定 水样总放射性活度测量步骤基本上与总放射性活度测定相同，但检测器用低本底的盖革计数管，且以含40K的化合物作标准源。24放射性污染放射性污染 指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。 253.土壤中总土壤中总、放射性活度的测定放射性活度的测定4.大气中氡的
16、测定大气中氡的测定 222Rn是是226Ra的衰变产物，为一种放射性的衰变产物，为一种放射性惰惰性气体。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，因而可用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度；用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度；也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的粒粒子来计算其含量。子来计算其含量。265.大气中各种形态大气中各种形态131I的测定的测定碘的同位素很多，除碘的同位素很多，除127I是是天然存在的稳定同位素外，其天然存在的稳定同位素外，其余余都是放射性同位素。都是放射性同位素。131I是裂是裂变变产物之一，它的裂变产额较高，产物之一，它的裂变产额较高，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的环境监测指标，也可以状态的环境监测指标，也可以作为核爆炸后有无新鲜裂变产作为核爆炸后有无新鲜裂变产物的信号。物的信号。各种形态碘的采样器各种形态碘的采样器 27282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566
