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1、航空放射性航空放射性测量方法与技量方法与技术讲课内容l方案设计方案设计l作业飞行作业飞行l数据处理数据处理l标定实施标定实施l应用范例应用范例工作方案设计l明确明确测量对象测量对象环境辐射评价环境辐射评价放射性污染调查放射性污染调查本底调查与监测本底调查与监测核事故应急核事故应急寻找放射源寻找放射源l制定制定任务任务目标目标测区l测区范围应根据任务需求、地形、测量目标分布等情况测区范围应根据任务需求、地形、测量目标分布等情况合理确定，并应兼顾资料的完整和施工的方便。合理确定，并应兼顾资料的完整和施工的方便。l应使探测对象或主要异常处在测区的中央。应使探测对象或主要异常处在测区的中央。工作方案设
2、计工作方案设计测区l测区范围或边部一般应包括必要的正常值或区域背景值。测区范围或边部一般应包括必要的正常值或区域背景值。l测区边界应尽量规则。测区边界应尽量规则。工作方案设计工作方案设计测区l申请飞行范围要大于测区范围，要在设计的测区基础上每申请飞行范围要大于测区范围，要在设计的测区基础上每边外扩，保留足够的空间让飞机转弯。边外扩，保留足够的空间让飞机转弯。l测区还应考虑军事管辖区。测区还应考虑军事管辖区。工作方案设计工作方案设计工作方案设计工作方案设计测区l需要了解测区相关信息需要了解测区相关信息地理位置地理位置交通人文交通人文气候地形气候地形以往工作程度以往工作程度周围机场周围机场飞行管制
3、飞行管制测网l测网的选择应根据任务、探测对象的大小、异常特点测网的选择应根据任务、探测对象的大小、异常特点及能谱测量分辨率来确定及能谱测量分辨率来确定l以不漏掉主要的探测对象为原则，即至少应有一条测以不漏掉主要的探测对象为原则，即至少应有一条测线穿过其产生的异常，所以线距应不大于该异常的长线穿过其产生的异常，所以线距应不大于该异常的长度。度。 l简单地说：简单地说： 异常体大，可用较小的比例尺（如异常体大，可用较小的比例尺（如1:51:5万，一般不能万，一般不能小于该比例尺）；小于该比例尺）； 异常体小，应需用较大的比例尺（如异常体小，应需用较大的比例尺（如1:2.51:2.5万，万， 1:1
4、1:1万，或更大比例尺）万，或更大比例尺）工作方案设计工作方案设计测线方向l测测线线方方向向应应尽尽量量与与测测区区内内的的主主要要异异常常方方向向垂垂直直，或或尽尽量量以以最最大大角角度度相相交交。在在详详查查或或更更大大比比例例尺尺测测量量中中，则则要要建建立立比比较规则的测网。较规则的测网。工作方案设计工作方案设计121000测线控制线飞行高度和飞行速度 l根据任务要求和测区内的地形条件，结合作业飞机类根据任务要求和测区内的地形条件，结合作业飞机类型和天气变化等特点，设计飞行高度。型和天气变化等特点，设计飞行高度。l飞行采用沿地形缓起伏飞行或平飞的方法。飞行采用沿地形缓起伏飞行或平飞的方
5、法。l尽量保持相邻测线的飞行高度相近。尽量保持相邻测线的飞行高度相近。l设计平均飞行高度保持设计平均飞行高度保持150m150m以下。以下。l飞行速度尽量小。飞行速度尽量小。l越低能谱测量效果越好，但飞行安全不能保证。越低能谱测量效果越好，但飞行安全不能保证。 工作方案设计工作方案设计导航定位 l测量使用全球卫星导航定位系统。测量使用全球卫星导航定位系统。l实际飞行中，领航员根据飞行计划，依次用测线两端点建立理论实际飞行中，领航员根据飞行计划，依次用测线两端点建立理论航线，导航系统随即提供飞机的三维空间位置、飞行航向、飞行航线，导航系统随即提供飞机的三维空间位置、飞行航向、飞行高度、速度、偏航
6、距、待飞距及预达时间等多种信息。供飞行人高度、速度、偏航距、待飞距及预达时间等多种信息。供飞行人员随时校准，以引导飞机进入测线并保持航向。员随时校准，以引导飞机进入测线并保持航向。l采用测网疏密度评价全区导航质量。如采用测网疏密度评价全区导航质量。如1:51:5万测量比例尺，要求测万测量比例尺，要求测网疏密度在网疏密度在500m500m100m100m以内，最大偏航距以内，最大偏航距150m150m。l为确定平面定位精度，要分别对导航定位系统地面静态定点观测。为确定平面定位精度，要分别对导航定位系统地面静态定点观测。每次观测时间不少于每次观测时间不少于2 2小时，要求平面定位误差优于小时，要求
7、平面定位误差优于10m10m。工作方案设计工作方案设计飞机及仪器设备 l选用飞机选用飞机 固定翼飞机，还是直升机，航空公司，机号。固定翼飞机，还是直升机，航空公司，机号。l仪器设备仪器设备 伽玛能谱系统，导航定位系统，无线电高度计，稳压伽玛能谱系统，导航定位系统，无线电高度计，稳压电源。电源。l选用选用XX机场为作业基地，机场为作业基地，XX机场为备降场。机场为备降场。l数据处理系统数据处理系统 计算机配置，数据处理软件，打印机，数据备份设备计算机配置，数据处理软件，打印机，数据备份设备工作方案设计工作方案设计RS-500能谱仪结构能谱仪结构 PC数据收录系统数字(串口)或模拟量RS232串口
8、或网飞行领航GPS定位系统高度计RS-500能谱数据0RS232串口RS232串口RS-500能谱数据3RS232串口或网RS501接口RS232串口或网工作方案设计工作方案设计测区申报 l执行单位编制测区申请报告执行单位编制测区申请报告 测区名称，测量位置和范围（附图），测量方法，航空公司，使用测区名称，测量位置和范围（附图），测量方法，航空公司，使用飞机（机号），工作量，飞行高度，作业时间飞机（机号），工作量，飞行高度，作业时间l国家环保局起文向总参申报。国家环保局起文向总参申报。l总参批后，向空司报送，向相关部门下达任务。总参批后，向空司报送，向相关部门下达任务。l飞行公司拿到批文，到使
9、用机场和飞行涉及到的各飞行部飞行公司拿到批文，到使用机场和飞行涉及到的各飞行部门进行协调。门进行协调。l召开飞行任务协调会。召开飞行任务协调会。l待以上各个环节均打通后，才能飞行测量。待以上各个环节均打通后，才能飞行测量。作业飞行作业飞行飞行协调会 l参加单位：飞行管制、通讯、油料、机场保障、参加单位：飞行管制、通讯、油料、机场保障、救护等，明确各方责任和如何协调工作。救护等，明确各方责任和如何协调工作。测量内容，作业方法测量内容，作业方法作业时间，飞行架次作业时间，飞行架次作业范围，飞行高度作业范围，飞行高度安全保障，应急预案安全保障，应急预案作业飞行作业飞行飞行任务书 l向飞行管制部分申报
10、第二天的飞行测量任务向飞行管制部分申报第二天的飞行测量任务一般是下午一般是下午3 3点之前向作业所在机场航调部门申请点之前向作业所在机场航调部门申请作业时间，作业区域，飞行高度作业时间，作业区域，飞行高度主计划和备份计划主计划和备份计划l向机长下达飞行任务书，并进行交流向机长下达飞行任务书，并进行交流起飞时间，作业时间，测量内容，测量公里数起飞时间，作业时间，测量内容，测量公里数l向工作人员下达飞行任务，并进行交流向工作人员下达飞行任务，并进行交流准备工作，人员安排；准备工作，人员安排；测量内容，注意事项。测量内容，注意事项。l制作空中操作记录表制作空中操作记录表作业飞行作业飞行飞行任务书 l
11、每天向机长下达飞行任务书，任务书内容包括：每天向机长下达飞行任务书，任务书内容包括：测量日期，起飞时间，作业时间测量日期，起飞时间，作业时间测线公里数，航程公里数测线公里数，航程公里数作业飞行作业飞行仪器工作要求 l每架次飞行前和结束后做好航空伽玛能谱测量系统的检查每架次飞行前和结束后做好航空伽玛能谱测量系统的检查工作工作, ,有条件的话进行前后校工作，前校开始之前通过仪有条件的话进行前后校工作，前校开始之前通过仪器自动稳谱功能保证仪器的稳谱效果良好。器自动稳谱功能保证仪器的稳谱效果良好。l在飞机停机坪上，每架次飞行前后能谱仪进行本底值测量，在飞机停机坪上，每架次飞行前后能谱仪进行本底值测量，
12、比较前后校测定的钾、铀、钍道和总道的本底计数率，并比较前后校测定的钾、铀、钍道和总道的本底计数率，并记录晶体的分辨率，从而对仪器性能进行评价。记录晶体的分辨率，从而对仪器性能进行评价。l每架次飞行前，尽可能使能谱仪处于开机运行状态，直到每架次飞行前，尽可能使能谱仪处于开机运行状态，直到飞机开车再关闭能谱仪，目的是为了保证能谱仪处于稳谱飞机开车再关闭能谱仪，目的是为了保证能谱仪处于稳谱状态。状态。l保证所有晶体均完成了一次稳谱过程后，飞机才能起飞。保证所有晶体均完成了一次稳谱过程后，飞机才能起飞。作业飞行作业飞行辅助测量 l基线飞行基线飞行 每架次测量前后进行基线飞行，基线飞行按测量高每架次测量
13、前后进行基线飞行，基线飞行按测量高度飞行。度飞行。基线飞行要选择在机场附近地形平坦、地标明显、基线飞行要选择在机场附近地形平坦、地标明显、地表植被不发达、伽玛能谱场非异常区；地表植被不发达、伽玛能谱场非异常区；基线长度约基线长度约8km8km（大约（大约2 2分钟数据量）；分钟数据量）；通过基线飞行监测大气氡的浓度变化和检查仪器工通过基线飞行监测大气氡的浓度变化和检查仪器工作状态。作状态。 作业飞行作业飞行辅助测量l重复线测量重复线测量 为检查航空伽玛能谱测量系统自身的稳定性和一致性，为检查航空伽玛能谱测量系统自身的稳定性和一致性，同时为了满足数据处理过程中时间滞后改正研究的需同时为了满足数据
14、处理过程中时间滞后改正研究的需要，试生产过程中计划开展适量重复线飞行。要，试生产过程中计划开展适量重复线飞行。重复线飞行时，要求既有同方向飞行（检查一致性），重复线飞行时，要求既有同方向飞行（检查一致性），也有反方向飞行（进行时间滞后校正）；也有反方向飞行（进行时间滞后校正）；力求与测线首次飞行时的航迹、飞行高度相同。力求与测线首次飞行时的航迹、飞行高度相同。作业飞行作业飞行辅助测量l控制线测量控制线测量 （切割线测量）（切割线测量）目的是用于统一测区的伽玛能谱场水平。要求控制线目的是用于统一测区的伽玛能谱场水平。要求控制线的飞行高度和导航定位精度与主测线尽可能一致。的飞行高度和导航定位精度与
15、主测线尽可能一致。控制线飞行要求在测量仪器系统和导航定位系统的工控制线飞行要求在测量仪器系统和导航定位系统的工作状态良好，避开雨天及雨后第一天，在天气能见度作状态良好，避开雨天及雨后第一天，在天气能见度好，风速不大，气流平稳的气象条件下进行。好，风速不大，气流平稳的气象条件下进行。在实际飞行中，可以根据地形及对应的放射性场情况在实际飞行中，可以根据地形及对应的放射性场情况适当的调整控制线的位置，以便取得更好的效果。适当的调整控制线的位置，以便取得更好的效果。 作业飞行作业飞行辅助测量l视察飞行视察飞行测量飞行开始之前要安排视察飞行，以观察测区地测量飞行开始之前要安排视察飞行，以观察测区地形、地
16、物、山峰标高、气象等特征；形、地物、山峰标高、气象等特征；考验航空伽玛能谱测量系统的性能；考验航空伽玛能谱测量系统的性能；检查导航定位系统的工作性能。检查导航定位系统的工作性能。l 对于超低空飞行尤其重要，以确保飞行安全对于超低空飞行尤其重要，以确保飞行安全作业飞行作业飞行资料整理和编录l拷贝原始数据，并做好双备份拷贝原始数据，并做好双备份l对各种记录表等原始资料进行检查、编录、登记对各种记录表等原始资料进行检查、编录、登记一般是按架次进行分类编录一般是按架次进行分类编录操作员填写测量飞行说明操作员填写测量飞行说明责任人进行签字认可责任人进行签字认可编制架次飞行报告编制架次飞行报告l安排第二天
17、的飞行工作安排第二天的飞行工作作业飞行作业飞行野外数据预处理 l利用专用软件对航空伽玛能谱原始数据进行处理利用专用软件对航空伽玛能谱原始数据进行处理l处理内容处理内容定位数据定位数据能谱谱数据能谱谱数据能谱各道数据能谱各道数据飞行高度数据飞行高度数据检查以上各数据的质量，检查是否有漏记点或跳点检查以上各数据的质量，检查是否有漏记点或跳点数据处理数据处理野外数据预处理 l定位数据，统计偏航距定位数据，统计偏航距按测点逐点统计实际航迹与设定航线的偏离距离，按按测点逐点统计实际航迹与设定航线的偏离距离，按设计指标进行评价。设计指标进行评价。一般用偏航一般用偏航“超过超过50m50m的连续长度的连续长
18、度10km10km”偏航结果通常都能满足偏航结果通常都能满足数据处理数据处理野外数据预处理 l测网疏密度统计测网疏密度统计数据处理数据处理野外数据预处理 l统计能谱分辨率和峰漂统计能谱分辨率和峰漂数据处理数据处理野外数据预处理 l显示谱图显示谱图数据处理数据处理野外数据预处理 l按测线统计能按测线统计能谱各道数据的谱各道数据的最小值、最大最小值、最大值和平均值值和平均值l绘制平面剖面绘制平面剖面图，进行检查。图，进行检查。数据处理数据处理野外数据预处理 飞行高度数据，统计飞行高度飞行高度数据，统计飞行高度数据处理数据处理野外数据预处理 l其它统计其它统计工作量（总工作量和每条测线工作量）工作量
19、（总工作量和每条测线工作量）测线上所用的飞行时间，测线方向测线上所用的飞行时间，测线方向飞行速度（每条线和整架次的飞行速度）飞行速度（每条线和整架次的飞行速度）进入测线记录点号，退出测线记录点号进入测线记录点号，退出测线记录点号进入测线时间，退出测线时间进入测线时间，退出测线时间数据处理数据处理野外数据预处理 l测量质量的确认测量质量的确认通过以上各种统计，最终确认测量质量是否符合设计通过以上各种统计，最终确认测量质量是否符合设计要求。要求。满足设计要求，测线有效；不能满足设计要求的测线满足设计要求，测线有效；不能满足设计要求的测线要进行重飞。要进行重飞。每架次飞行后，必须立即进行数据预处理。
20、每架次飞行后，必须立即进行数据预处理。预处理可发现仪器工作是否正常？飞行质量是否满足预处理可发现仪器工作是否正常？飞行质量是否满足要求？如有问题，必须处理好后，才能安排下一次飞要求？如有问题，必须处理好后，才能安排下一次飞行测量。行测量。数据处理数据处理室内数据处理 l能谱数据的本底扣除能谱数据的本底扣除使用计算的能谱系统换算系数结果计算和扣除本底使用计算的能谱系统换算系数结果计算和扣除本底飞机本底、宇宙射线换算系数飞机本底、宇宙射线换算系数大气氡的影响比例系数大气氡的影响比例系数地面辐射对上视的影响系数地面辐射对上视的影响系数使用早、晚基线数据确定的本底修正系数扣除本底使用早、晚基线数据确定
21、的本底修正系数扣除本底利用早、晚基线数据利用早、晚基线数据数据处理数据处理室内数据处理 l能谱数据的各项改正能谱数据的各项改正与换算与换算活时间改正；活时间改正；本底修正；本底修正；康普顿散射校正；康普顿散射校正；高度归一化能谱数据（利用高度衰减系统）；高度归一化能谱数据（利用高度衰减系统）；含量换算。含量换算。 数据处理数据处理室内数据处理 l能谱数据的各项改正能谱数据的各项改正与换算与换算活时间改正；活时间改正；本底修正；本底修正；康普顿散射校正；康普顿散射校正；高度归一化能谱数据（利用高度衰减系统）；高度归一化能谱数据（利用高度衰减系统）；含量换算。含量换算。 数据处理数据处理室内数据处
22、理 l利用上视扣除本底和进行各项改正利用上视扣除本底和进行各项改正数据处理数据处理室内数据处理 l利用基线扣除本底和进行各项改正利用基线扣除本底和进行各项改正数据处理数据处理室内数据处理 l绘制平面绘制平面剖面图和剖面图和平面等值平面等值线图线图l右图存在右图存在明显的条明显的条带现象带现象数据处理数据处理室内数据处理 l能谱场调平能谱场调平通过切割线法进行能谱数据切割线调平；通过切割线法进行能谱数据切割线调平；根据有效早晚基线、相邻测线根据有效早晚基线、相邻测线/ /架次各窗口平均架次各窗口平均计数的统计结果，进行条带干扰人工修正；计数的统计结果，进行条带干扰人工修正；利用加拿大利用加拿大G
23、eosoftGeosoft公司的公司的OASISOASIS软件对能谱数据软件对能谱数据进行微调平；进行微调平；利用背景值进行滑动平均。利用背景值进行滑动平均。数据处理数据处理室内数据处理 l水平调整水平调整后的等值后的等值线图线图数据处理数据处理室内数据处理 l最终成图最终成图(用于上交的图件用于上交的图件)平面剖面图平面剖面图平面等值线图平面等值线图飞行高度图飞行高度图测线布置图测线布置图数据处理数据处理标定实施 l为了消除伽玛能谱测量各方面的影响，并将为了消除伽玛能谱测量各方面的影响，并将计数率换算为真正的地面含量，就必须对系计数率换算为真正的地面含量，就必须对系统进行标定。统进行标定。
24、本底解算的系数本底解算的系数康普顿散射系数康普顿散射系数高度衰减速系数高度衰减速系数含量换算系数含量换算系数标定实施标定实施标定实施 l标定频率标定频率 系统的灵敏度和剥谱系数相对保持一个常数，除非飞机有改变，系统的灵敏度和剥谱系数相对保持一个常数，除非飞机有改变，或者伽玛能谱仪有较大改变。因此，航空能谱可以隔较长时间标或者伽玛能谱仪有较大改变。因此，航空能谱可以隔较长时间标定一次。例如，加拿大地调局每隔一段时间进行一次。加拿大地定一次。例如，加拿大地调局每隔一段时间进行一次。加拿大地调局统计七年当中剥谱系数，基本不变。调局统计七年当中剥谱系数，基本不变。按照我国航空伽玛能谱测量规范，每年进行
25、野外测量前，能谱系按照我国航空伽玛能谱测量规范，每年进行野外测量前，能谱系统必须在标定设施上进行标定。在野外工作期间，如果更换了仪统必须在标定设施上进行标定。在野外工作期间，如果更换了仪器或仪器的主要部件及飞机时，也要重新进行标定。器或仪器的主要部件及飞机时，也要重新进行标定。因此，建议能谱仪在每次正式测量飞行前进行标定，也可以每因此，建议能谱仪在每次正式测量飞行前进行标定，也可以每1212个月标定一次（除非飞机或仪器有改变）。个月标定一次（除非飞机或仪器有改变）。 标定实施标定实施标定实施 l标定前的准备工作标定前的准备工作 标定时要考虑雨，雪，风等天气的影响。标定前标定时要考虑雨，雪，风等
26、天气的影响。标定前要严格检查上机人员和飞机本身的放射性。要严格检查上机人员和飞机本身的放射性。标定时的仪器及工作状态应和野外测量时保持完标定时的仪器及工作状态应和野外测量时保持完全一致。飞机周围全一致。飞机周围50米内不能有放射源。米内不能有放射源。标定前必需对探测器做好前校，调好增益，保持标定前必需对探测器做好前校，调好增益，保持良好状态，测定晶体的分辨率和峰位。良好状态，测定晶体的分辨率和峰位。通知模型站人员同步进行地面能谱仪测量。通知模型站人员同步进行地面能谱仪测量。标定实施标定实施标定实施 l飞机和宇宙射线本底的测量飞机和宇宙射线本底的测量 测定飞机和宇宙射线本底的方法是在渤海湾海上测
27、定飞机和宇宙射线本底的方法是在渤海湾海上本底测试区利用较高的高度飞行来确定。本底测试区利用较高的高度飞行来确定。本底测试区是距海岸大于本底测试区是距海岸大于10km10km，最小范围为，最小范围为1 130302020（经度（经度纬度）专门划定的区域。纬度）专门划定的区域。测定时一般选择测定时一般选择18001800、21002100、24002400、27002700、30003000米五个飞行高度。米五个飞行高度。 标定实施标定实施标定实施 l飞机和宇宙射线本底的测量飞机和宇宙射线本底的测量 标定实施标定实施标定实施 l康普顿散射改正系数及地面灵敏度康普顿散射改正系数及地面灵敏度 标定实施
28、标定实施标定实施 l康普顿散射改正系数及地面灵敏度康普顿散射改正系数及地面灵敏度测定前要认真检查模型周围测定前要认真检查模型周围5050范围内的放射性，并要求模型范围内的放射性，并要求模型表面清洁干燥，若有水，雪或表面潮湿则不能进行测定。表面清洁干燥，若有水，雪或表面潮湿则不能进行测定。按照模型放置顺序，即本底、按照模型放置顺序，即本底、K K、ThTh、U U、混合模型以次进行、混合模型以次进行测定，每个模型上先后测两次，测定必须连续进行。测定，每个模型上先后测两次，测定必须连续进行。测定时严格要求探测器系统的中心置于模型中心正上方。测定时严格要求探测器系统的中心置于模型中心正上方。每个模型
29、上每次测定时间为每个模型上每次测定时间为5 5分钟（混合坪上为分钟（混合坪上为1010分钟），分钟），在本底坪可适当延长测量时间，以提高测量数据的精度。在本底坪可适当延长测量时间，以提高测量数据的精度。记录每个坪测量的起始时间。记录每个坪测量的起始时间。仪器供电问题。仪器供电问题。 标定实施标定实施标定实施 l康普顿散射改正系数及地面灵敏度康普顿散射改正系数及地面灵敏度 标定实施标定实施标定实施 l大气氡系数改正大气氡系数改正 大气氡改正系数，高度衰减系数和大气氡改正系数，高度衰减系数和100m100m高度的空中灵敏度是在已知高度的空中灵敏度是在已知地面放射性浓度的动态标定带上，利用不同高度飞
30、行得到的数据计地面放射性浓度的动态标定带上，利用不同高度飞行得到的数据计算而来。算而来。 在标定带上空选择在标定带上空选择6060，9090，120120，150150，180180，210210，240240，300m300m八个八个高度，每个高度飞四次，飞行顺序先由低高度至高高度，每一高度高度，每个高度飞四次，飞行顺序先由低高度至高高度，每一高度飞两次，然后由高向低，同一高度再飞两次。飞两次，然后由高向低，同一高度再飞两次。每一高度的每一次飞行都应包括水陆两部分，其飞行时间应不少于每一高度的每一次飞行都应包括水陆两部分，其飞行时间应不少于一分钟，陆地部分由地标确定，水面部分要经水域最宽处飞
31、行；一分钟，陆地部分由地标确定，水面部分要经水域最宽处飞行；飞行按选定高度进行，高度变化不应超过飞行按选定高度进行，高度变化不应超过10%10%，陆地部分飞行航，陆地部分飞行航迹偏离地标不应大于迹偏离地标不应大于20m20m； 标定实施标定实施标定实施 l大气氡系数改正大气氡系数改正 标定实施标定实施标定实施 l大气氡系数改正大气氡系数改正 标定实施标定实施标定实施 l大气氡系数改正大气氡系数改正 标定实施标定实施标定实施 l高度衰减系数和空中灵敏度高度衰减系数和空中灵敏度 标定实施标定实施应用范例 l核事故污染监测核事故污染监测 19861986年年4 4月月2626日，切尔诺贝利核电站发生
32、严重事故，日，切尔诺贝利核电站发生严重事故，由于当时反应堆堆芯含有一炉运行装粒的裂变放由于当时反应堆堆芯含有一炉运行装粒的裂变放物和活化产物，所以这次事故释放出的放射性核物和活化产物，所以这次事故释放出的放射性核素种类很多，对全球尤其是对欧洲各国造成了大素种类很多，对全球尤其是对欧洲各国造成了大面积的放射性污染。面积的放射性污染。20112011年日本福岛核电站泄漏。年日本福岛核电站泄漏。l航空放射性测量用于监测航空放射性测量用于监测 应用范例应用范例应用范例 l核事故污染监测核事故污染监测 瑞典地质调局瑞典地质调局(SGAB)(SGAB)用两架飞机，采用航空伽玛能谱测量来圈定散用两架飞机，采
33、用航空伽玛能谱测量来圈定散落灰的分布范围，持续了大概落灰的分布范围，持续了大概7 7个星期。个星期。用的是用的是256256道伽玛谱仪，探测器为道伽玛谱仪，探测器为16L16L的闪烁探测器（的闪烁探测器（NaINaI）, , 双引双引擎飞机，采用擎飞机，采用2020到到50km50km的线距（个别地区用的线距（个别地区用100m100m线距）、线距）、150m150m的飞的飞行高度进行测量，到第行高度进行测量，到第8 8天，整个瑞典已普查一遍。天，整个瑞典已普查一遍。接下来在污染最严重的地区以接下来在污染最严重的地区以2 2到到10km10km线距进行详细的测量。到线距进行详细的测量。到198
34、61986年年1010月初航空测量结束时，总共飞行距离约为月初航空测量结束时，总共飞行距离约为35000km35000km。瑞典的实践表明：当伽玛射线平均照射量率增加瑞典的实践表明：当伽玛射线平均照射量率增加5%5%时，用时，用16L16L的的NaINaI晶体，飞行高度为晶体，飞行高度为60m60m时，就可以探测到该异常。时，就可以探测到该异常。应用范例应用范例应用范例 l核事故污染监测核事故污染监测 在人工放射性核素监测方面，前苏联的工作是系统而有效的。在人工放射性核素监测方面，前苏联的工作是系统而有效的。前苏联在事故发生后，在前苏联在事故发生后，在527400527400平方公里上进行了平
35、方公里上进行了1 1：1010万、万、1 1：2020万、万、1 1：5050万的航空伽玛能谱测量，测量仪器为万的航空伽玛能谱测量，测量仪器为30-50L30-50L的闪烁探测器。的闪烁探测器。19861986年开始在圣彼得堡、莫斯科、基辅等城市进行过放射性污染调查。到年开始在圣彼得堡、莫斯科、基辅等城市进行过放射性污染调查。到19911991年共调查了年共调查了210210个城市，其中俄罗斯个城市，其中俄罗斯100100个城市。个城市。调查方法采用航空伽玛能谱测量结合汽车和地面伽玛能谱测量，测量参数调查方法采用航空伽玛能谱测量结合汽车和地面伽玛能谱测量，测量参数为总计数率、为总计数率、U U
36、、ThTh、K K、137137CsCs、134134CsCs的含量。的含量。9090年代初，俄罗斯从事这项工作的有年代初，俄罗斯从事这项工作的有10102020架航测飞机，架航测飞机，1515台汽车伽玛能台汽车伽玛能谱测站，以及几十个地面详测队。谱测站，以及几十个地面详测队。在被调查的城市中发现了在被调查的城市中发现了30003000多个放射性污染地段，其中在莫斯科森林公多个放射性污染地段，其中在莫斯科森林公园的休养区内发现园的休养区内发现4 4个个137137CsCs污染地段。污染地段。 应用范例应用范例应用范例 l地表核设施监测地表核设施监测 航空伽玛能谱测量在核设施周围区域的环境监测中
37、是一种有航空伽玛能谱测量在核设施周围区域的环境监测中是一种有用的工具。用的工具。瑞士自瑞士自19891989年以来每年一次、自年以来每年一次、自19941994年以来每半年一次用航年以来每半年一次用航空伽玛能谱测量方法对核设施进行环境剂量监测，使用的仪空伽玛能谱测量方法对核设施进行环境剂量监测，使用的仪器为器为256256道航空伽玛能谱仪（道航空伽玛能谱仪（GR-820GR-820）。）。他们将一个他们将一个16L16L的的NaINaI探测器固定在直升飞机下方，飞行线距探测器固定在直升飞机下方，飞行线距为为250m250m，飞行高度为，飞行高度为90m90m，飞行速度为，飞行速度为90km/h
38、90km/h。在这样典型的飞行参数情况下，对点源的可探测下限为在这样典型的飞行参数情况下，对点源的可探测下限为0.4-0.4-19GBq19GBq，对地面，对地面137137CsCs探测下限在约是探测下限在约是5000Bqm5000Bqm-2-2。应用范例应用范例应用范例 l铀矿尾矿等污染监测铀矿尾矿等污染监测 铀矿开采和矿冶活动中在某些地区堆弃了大量的铀矿开采和矿冶活动中在某些地区堆弃了大量的尾矿、矿渣及废矿堆，对地表造成了严重的放射尾矿、矿渣及废矿堆，对地表造成了严重的放射性污染。性污染。美国利用美国能源部的国家铀资源评价计划美国利用美国能源部的国家铀资源评价计划（NURENURE）的航空
39、放射性测量数据，仅在犹他州盐）的航空放射性测量数据，仅在犹他州盐湖城就圈出选矿厂尾矿、铀矿石、放射性矿渣、湖城就圈出选矿厂尾矿、铀矿石、放射性矿渣、储存的选矿设备等储存的选矿设备等1414个以前未知的放射性异常区。个以前未知的放射性异常区。应用范例应用范例应用范例 l铀矿尾矿等污染监测铀矿尾矿等污染监测 德国用航空放射性方法（能谱）测量德国的铀矿矿石开采和冶炼区。德国用航空放射性方法（能谱）测量德国的铀矿矿石开采和冶炼区。使用直升机加载探测器进行了铀矿尾矿、废矿石圈定。在使用直升机加载探测器进行了铀矿尾矿、废矿石圈定。在AlouetteAlouette型直升飞机上安装了高纯锗（型直升飞机上安装
40、了高纯锗（HPGeHPGe）和）和NaI(TlNaI(Tl) )两种探测器。两种探测器。HPGeHPGe探测器的相对探测效率为探测器的相对探测效率为50%50%，NaI(TlNaI(Tl) )的体积为的体积为12L12L。测线间距。测线间距250m250m，飞行高度，飞行高度100m100m，速度约，速度约100km/h100km/h。航空伽玛谱仪用点源刻度。航空伽玛谱仪用点源刻度。这两种探测器同时工作，这两种探测器同时工作，HPGeHPGe采样时间为采样时间为30s30s，用，用609KeV609KeV、1120KeV1120KeV、1760KeV1760KeV全能峰。全能峰。NaINaI（
41、TlTl）选择铀窗（）选择铀窗（1650-1880KeV1650-1880KeV）、钍窗）、钍窗(2415-(2415-2815KeV)2815KeV)、钾窗、钾窗(1335-1570KeV)(1335-1570KeV)。NaINaI（TlTl）采样时间为）采样时间为1s1s，NaINaI（TlTl）方法的总不确定度为）方法的总不确定度为30-5030-50。用航空伽玛能谱测量结果圈定了异常面积，计算镭、钍、钾比活度，用航空伽玛能谱测量结果圈定了异常面积，计算镭、钍、钾比活度，并尽可能用地面方法验证。并尽可能用地面方法验证。应用范例应用范例应用范例 l地表放射性废弃物测量与评价地表放射性废弃物
42、测量与评价 有些矿产资源开采、冶炼过程中，也会造成地面放射性污染。有些矿产资源开采、冶炼过程中，也会造成地面放射性污染。因此，利用航空因此，利用航空能谱数据，可以对某些金属矿床开发、利能谱数据，可以对某些金属矿床开发、利用过程中造成的近地表放射性污染进行监测，并可靠地圈定用过程中造成的近地表放射性污染进行监测，并可靠地圈定被污染的面积。被污染的面积。德国曼斯费尔德附近有一个古老的采铜区，自德国曼斯费尔德附近有一个古老的采铜区，自11991199年开始开年开始开采，结果在地表形成了大量的矿渣堆。采，结果在地表形成了大量的矿渣堆。19861986年原东德的地球年原东德的地球物理调查所在该地区的航空
43、伽玛能谱测量发现了大量的物理调查所在该地区的航空伽玛能谱测量发现了大量的eUeU异异常，经地表检查，是由铜矿开采活动引起的。剂量当量率超常，经地表检查，是由铜矿开采活动引起的。剂量当量率超过过3000nSv/h3000nSv/h。应用范例应用范例应用范例 l地表电离辐射水平评价地表电离辐射水平评价 为了了解和探索地表为了了解和探索地表1m1m高处的空气吸收剂量率，我高处的空气吸收剂量率，我们利用某地区的部分实测资料进行试算，目的是了们利用某地区的部分实测资料进行试算，目的是了解地表解地表1m1m高处的空气吸收剂量率分布情况高处的空气吸收剂量率分布情况换算系数采用换算系数采用IAEA-566IAEA-566技术报告提供的换算系数。技术报告提供的换算系数。处理时利用高能道的数据进行换算。处理时利用高能道的数据进行换算。高辐射场主要反映基岩出露区，低辐射场主要反映高辐射场主要反映基岩出露区，低辐射场主要反映覆盖区。覆盖区。 应用范例应用范例应用范例 l地表电离辐射水平评价地表电离辐射水平评价 应用范例应用范例某区1m高度空气吸收剂量率立体阴影图
