放射性監測方法

一、監測對象及內(nei) 容 

放射性監測按監測對象可分為(wei) ①現場監測②個(ge) 人劑量監測③環境監測。 

具體(ti) 測量內(nei) 容包括：①放射源強度、半衰期、射線種類及能量；②環境和人體(ti) 中放射物質含量、放射性強度、空間照射量或電離輻射劑量。 

二、 放射性測量實驗室 

（ 1 ）放射性化學實驗室 

（ 2 ）放射性計測實驗室 

三、放射性檢測儀(yi) 器 

常用的檢測器有三類，即電離型檢測器、閃爍檢測器和半導體(ti) 檢測器。 

（ 1 ）電離型檢測器 

原理： 如果核輻射被電離室中的氣體(ti) 吸收，該氣體(ti) 將發生電離。電離探測器即是通過收集射線在氣體(ti) 中產(chan) 生的電離電荷進行測量的。 

儀(yi) 器：常用的有電離室、正比計數管、蓋革 — 彌勒計數管（ G-M 管）。 

用法： 電離室是測量由電離作用而產(chan) 生的電離電流，適用於(yu) 測量強放射性；正比計數管和蓋革 — 彌勒計數管則是測量由每一入射粒子引起電離作用而產(chan) 生的脈衝(chong) 式電壓變化，從(cong) 而對入射粒子逐個(ge) 計數，這適合於(yu) 測量弱放射性。 

（ 2 ）閃爍探測器 

原理：是利用射線照射在某些閃爍體(ti) 上而使它發生閃光的原理進行測量的儀(yi) 器。它具有一個(ge) 閃爍體(ti) ，當射線進入其中時產(chan) 生閃光，然後用光電倍增管將閃光訊號放大、記錄下來。 

用法：該探測器以其高靈敏度和高計數率的優(you) 點而被用作測量α、β、γ輻射強度。由於(yu) 它對不同能量的射線具有很高的分辨率，所以又可作譜儀(yi) 使用。通過能譜測量，鑒別放射性核素，並且在適當的條件下，能夠定量的分析幾種放射性核素的混合物。此外，這種儀(yi) 器還能測量照射量和吸收劑量。 

（ 3 ）半導體(ti) 檢測器 

原理：是將輻射吸收在固態半導體(ti) 中，當輻射與(yu) 半導體(ti) 晶體(ti) 相互作用時將產(chan) 生電子 — 空穴對。由於(yu) 產(chan) 生電子 — 空穴對的能量較低，所以該種探測器具有能量分辨率高且線性範圍寬等優(you) 點。 

用法：用矽製作的探測器可用於(yu) α計數、α、β能譜測定；用鍺製作的半導體(ti) 探測器可用於(yu) γ能譜測量，而且探測效率高、分辨能力好。半導體(ti) 探測器是近年來迅速發展的一類新型核輻射探測儀(yi) 器。 

四、放射性監測方法 

對環境樣品進行放射性測量和對非放射性環境樣品監測過程一樣，也是經過以下三個(ge) 過程： 

樣品采集 —— 樣品前處理 —— 儀(yi) 器測定 

根據下列因素決(jue) 定采集樣品的種類。 

1 、監測目的和監測對象， 

2 、待測核素的種類、輻射特性及其物理化學形態 

3 、在環境中的遷移及影響 

4 、有時要同時采集大氣、水、土壤和生物樣品來確定某汙染源或某地區的放射性汙染狀況。 

1、樣品采集 

（ 1 ）放射性沉降物的采集 

沉降物包括幹沉降物和濕沉降物。 

幹沉降物可用水盤法、粘紙法、高罐法采集。 

濕沉降物采集方法除上述方法外，常用一種能同時對雨水中核素進行濃集的采樣器。 

（ 2 ）放射性氣溶膠的采集 

常用濾料阻留采樣法，其原理與(yu) 大氣中顆粒物的采集相同。 

（ 3 ）其他類型樣品的采集 

其他類型樣品的采集與(yu) 非放射性樣品的采集相近。 

2、 樣品預處理 

1 、目的：濃集對象核素、去除幹擾核素、將樣品的物理形態轉換成易於(yu) 進行放射性檢測的形態。 

2 、方法： 

①衰變法 

②共沉澱法 

③灰化法 

④電化學法 

⑤其他預處理方法 

①衰變法 

樣品放置一段時間，使壽命短的幹擾放射性核素衰變後，再對樣品進行放射性測量。 在測定大氣中放射性氣溶膠的總α、β放射性時常用這種方法，在用過濾法采樣後，放置 4-5 小時，以使短壽命的氡、釷子體(ti) 蛻變殆盡。 

②共沉澱法 

加入共沉澱劑使待測核素得以沉澱析出。此法具有簡便、實驗條件易滿足等優(you) 點，在某些情況下還能直接提供固態樣品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一種常用的分離濃集手段。居裏夫婦發現一係列天然放射性元素便是運用這種技術。 

用一般化學沉澱法分離環境樣品中的微量放射性核素時，有時達不到溶度積，因而不能達到分離要求。為(wei) 此，可加入毫克數量級惰性載體(ti) 。 

③灰化法 

固態樣品或蒸幹的水樣，可放入瓷坩堝內(nei) ，置於(yu)  500 ℃ 馬福爐中灰化一定時間，冷卻後稱量灰重，並轉入測量盤中，均勻鋪樣後檢測其放射性。 

④電化學法 

通過電解的方法將放射性核素（如 Ag 、 Pb 、 Bi 等）沉積在陰極、或以氧化物（如 Pb 、 Co ）的形式沉積在陽極上。該法的優(you) 點是分離純度高。沉積在惰性金屬片（或絲(si) ）電極上的沉積物可直接（或做成樣品源）進行放射性測量。 

⑤其他預處理方法 

其他預處理方法與(yu) 非放射物質相近。 

3、環境中放射性監測 

（ 1 ）水樣總α放射性活度的測定 

水中常見輻射α粒子的核素有 Ra 、 Rn 及其衰變產(chan) 物等。一般情況下，水樣總α放射性濃度是 0.1Bq/L ，超過此值，即應進行總α放射性活度的測量。 

測定水樣總α放射性活度的作法如下：取一定量水樣，過濾，濾液加硫酸酸化，蒸幹，在低於(yu)  350 ℃ 溫度下灰化。灰分移入測量盤中，鋪勻成薄層，用閃爍探測器測量。在測量樣品之前，先測量空測量盤的本底值和已知活度的標準樣品（標準源），以確定探測器的計數效率，計算樣品源的相對放射性活度，即比放射性活度。 

（ 2 ）水樣總β放射性活度測量 

水中的β射線常來自 K 、 Sr 、 I 等核素的衰變，一般認為(wei) 安全水平為(wei)  1Bq/L 。水樣總β放射性活度測量步驟基本與(yu) 測量總α放射性活度相同，但檢測器用低本底的蓋革計數管，且以含 K 的化合物作標準源。 

（ 3 ）土壤中總α、β放射性活度的測量 

采集 4-5 份表土，除去雜物，晾幹（或烘幹），壓碎，縮分，直至剩 200 -300g 土樣，再於(yu)  500 ℃ 灼燒，冷卻後研細、過篩備用。稱取適量上述土樣於(yu) 測量盤中，鋪勻，用相應的探測器分別測量α和β比放射性活度（測β放射性的樣品層應厚於(yu) 測α放射性的樣品層）。 

（ 4 ）氡的測定 

氡是一種天然產(chan) 生的放射性氣體(ti) ，來源於(yu) 自然界中鈾的放射性衰變，它本身會(hui) 發生天然衰變並產(chan) 生具有放射性的衰變產(chan) 物。受到氡和氡衰變產(chan) 物的照射會(hui) 使患肺癌的危險性增加。 

氡與(yu) 空氣作用時，能使空氣電離，因而可用電離型探測器通過測量電離電流測定其濃度，測量時可采用活性炭吸附法濃縮樣品中的氡；水體(ti) 中氡的測定也可用閃爍探測器通過測量由氡及其子體(ti) 衰變時所放出的α粒子測定其濃度。 

（ 5 ）各種形態的碘 -131 的測定 

碘 -131 是裂變產(chan) 物，它的裂變產(chan) 額較高，半衰期較短，可作為(wei) 反應堆中核燃料元件包殼是否保持完整狀態的環境監測指標，也可以作為(wei) 核爆炸後有無新鮮裂變產(chan) 物的信號。 

大氣沉降物、液態或固態動植物樣品中的 131 I 呈各種化學形態和狀態，收集各種形態的含 131 I 樣品後，可用四氯化碳萃取法製得樣品源，然後放於(yu) 測量盤中測β計數。對例行大氣環境監測，可在低流速下連續采樣一周或一周以上，然後用γ譜儀(yi) 定量測定各種化學形態的 131 I 。 

4、個(ge) 人外照射劑量的測定 

外照射主要來自天然放射源發射的γ、β輻射對人體(ti) 外部的照射，約占天然本底照射的 80% 。個(ge) 人外照射劑量可用佩戴在身上、能對輻射劑量進行累積的小型、輕便、易使用的個(ge) 人劑量計測量，常用的個(ge) 人劑量計有袖珍電離室、膠片劑量計、熱釋光體(ti) 和熒光玻璃。