第九章放射性污染监测.ppt

第九章? 环境中放射性污染监测 第一节? 概述 一、基本知识 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（γ）或带有一定能量的粒子（α、β），降低其能级水平，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α、 β、γ射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，称为“放射性”。 （1）α衰变 α衰变是不稳定重核（一般原子序数大于82） 自发放出4He核（α粒子）的过程。 （2）β衰变 β衰变是放射性核素放射β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。 β衰变可分为负β衰变、正β衰变和电子俘获 三种类型。 （3）γ衰变 γ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。 （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）。 4.核反应 核反应：是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。 二、放射性的分布 1.放射性来源和进入人体的途径 （1）放射性来源 天然放射性核素 环境中的放射性 人为放射性核素 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下表。 （1）在土壤和岩石中的分布 （2）在大气中的分布 大多数放射性核素均可出现在大气中，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。 （3）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。 1.照射量 它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时 单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。 其定义用下式表示： 式中：D——吸收剂量，SI单位为J/kg，单位的专门名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示； ——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量。 剂量当量（H）定义为：在生物机体组织内 所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和 所有修正因素的乘积，即 H=DQN 式中：D——吸收剂量，Gy； Q——品质因素，其值决定于导致电离粒 子的初始动能、种类及照射类型等）； N——所有其他修正因素的乘积。 第二节?放射性样品的采集和预处理 一、放射性样品的采集 1.放射性尘降物的采集 沉降物包括干沉降物和湿沉降物。 放射性干沉降物样品可用水盘法、 黏纸法、高罐法。 湿沉降物常用一种能同时对雨水中核素进行浓集的采样器。 预处理目的：将样品处理成适于测量的状态，将样品的欲测核素转变成适于测量的形态并进行浓集，以及去除干扰核素。 常用的样品预处理方法： 衰变法 有机溶剂溶解法 蒸馏法 灰化法 溶剂萃取法 离子交换法 共沉淀法 电化学法 第三节? 放射性监测方法 一、放射性测量实验室 1.放射化学实验室 2.放射性计测实验室 二、放射性检测仪器 1.电离型检测器 2.闪烁检测器 3.半导体检测器 （2）正比计数管 2.闪烁检测器 闪烁体的材料可用ZnS，NaI，蒽、芪等无机和 有机物质，其性能列于表中。 半导体检测器的工作原理与电离型检测器相 似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如 图所示。 三、监测对象及内容 按主要测定的放射性核素分 1.α放射性核素 即239Pu、226Ra、224Ra、222Rn、210Po、222Th、234U 和235U。 2.β放射性核素 即3H、90Sr、89Sr、134Cs、137Cs、131I和60Co。 对放射性核素具体测量的内容分 放射源强度，半衰期，射线种类