大气环境监测第九章.ppt

三）半导体检测器 当放射性粒子射入这种元件后，产生电子-空穴对 ，电子和空穴受外加电场的作用，分别向两极运动，并 被电极所收集，从而产生脉冲电流，再经放大后，由多 道分析器或计数器记录。 图9-6 半导体检测器工作原理 二、监测对象与内容 1.监测对象 按照监测对象可分为： ①现场监测：即对放射性物质生产或应用单位内部 工作区域所作的监测； ②个人剂量监测：即对放射性专业工作人员或公众 作内照射和外照射的剂量监测； ③环境监测：即对放射性生产和应用单位外部空气 环境所作的监测。 根据主要测定的核素可划分为： ①α放射性核素：即239Pu、226Ra、224Ra、 222Rn、210Po、222Th、234U和235U； ②β放射性核素：即3H、90Sr、89Sr、134Cs、 137Cs、131I和60Co。 2.监测内容 ①放射源强度、半衰期、射线种类及能量； ②大气环境中放射性物质含量、放射性强度、空 间照射量或电离辐射剂量。 三、放射性监测方法 对大气环境样品进行放射性测量和对非放射性环 境样品监测过程一样，也是经过样品采集、样品预处理 和选择适宜方法、仪器测定三个过程。 一）样品采集 1.放射性沉降物的采集 沉降物包括干沉降物和湿沉降物，主要来源于大 气层核爆炸所产生的放射性尘埃，小部分来源于人工放 射性微粒。 （1）干沉降物的采集 对于放射性干沉降物样品可用水盘法、粘纸法、高 罐法等方法采集。 水盘法：用不锈钢或聚乙烯塑料制圆形水盘采集沉 降物，盘内装有适量稀酸，沉降物过少的地区再酌加数 毫克硝酸锶或氯化锶载体。将水盘置于采样点暴露24h， 应始终保持盘底有水。 粘纸法：系用涂一层粘性油（松香加蓖麻油等）的 滤纸贴在圆形盘底部（涂油面向外），放在采样点暴露 24h。 高罐法：系用一不锈钢或聚乙烯圆柱形罐暴露于空 气中采集沉降物。 （2）湿沉降物的采集 湿沉降物系指随雨（雪）降落的沉降物。其采集方 法除上述方法外，常用一种能同时对雨水中核素进行浓 集的采样器。欲收集核素被离子交换树脂吸附浓集后， 再进行洗脱，收集洗脱液进一步作放射性核素分离。 也可以将树脂从柱中取出，经烘干、灰化。 1.漏斗盖；2.漏斗；3.离子交换柱；4.滤纸浆； 5.阳离子交换树脂；6.阴离子交换树脂 图9-7 离子交换树脂湿沉降物采集器 2.放射性气溶胶的采集 这种样品的采集常用滤料阻留采样法，其原理与大 气中颗粒物的采集相同。 对于被3H污染的空气，因其在空气中主要存在形态 是HTO，所以除吸附法外，还常用冷阱法收集空气中的 水蒸气作为试样。 二）样品预处理 对样品进行预处理的目的是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 进行富集，以及去除干扰核素。 1.衰变法 采样后，将其放置一段时间，让样品中一些短寿命 的非欲测核素衰变除去，然后再进行放射性测量。 2.共沉淀法 加入毫克数量级与欲分离放射性核素性质相近的非 放射性元素载体，则由于二者之间发生同晶共沉淀或吸 附共沉淀作用，载体将放射性核素载带下来，达到分离 和富集的目的。例如，用59Co作载体共沉淀60Co，则发 生同晶共沉淀。 3.灰化法 对于大气颗粒物样品，可在瓷坩埚内于500℃马弗 炉中灰化，冷却后称重，再转入测量盘中测其放射性。 4.电化学法 该方法是通过电解将放射性核素沉积在阴极上，或 以氧化物形式沉积在阳极上。如Ag+、Bi2+、Pb2+等可以 金属形式沉积在阴极；Pb2+、Co2+可以氧化物的形式沉 积在阳极。 5.其他预处理方法 蒸馏法、有机溶剂溶解法、溶剂萃取法、离子交换 法的原理和操作与非放射物质没有本质差别。 三）大气中放射性监测 1.氡的测定 222Rn是226Ra的衰变产物，为一种放射性惰性气 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；也可用闪烁探测器 记录由氡衰变时所释放出的α粒子计算其含量。 电离型探测器测量222Rn：先用由干燥管、活性炭 吸附管及抽气动力组成的采样器以一定流量采集空气 样品，使气样中的222Rn被活性炭吸附，再将采过样的 活性炭吸附管置于解吸炉中，于350℃解吸，并将解吸 的氡导入电离室。因222Rn与空气作用而使之电离，用 经过226Ra标准源校准的静电计测量产生的电离电流。 2.氚的测定 氚（3H）的主要存在形态是HTO，也有少量以HT形 态存在。可用硅胶吸附或冷凝的方法，将HTO以氚水形 态分离出来，再用液体