放射性检测

一、放射性的度量单位

1、照射量X（库仑每千克/伦琴R）

表示Χ或γ射线在空气中产生电离大小的物理量（X=dQ/dm）

dQ是指质量为dm的体积单元的空气中，光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负）的离子的总电荷的绝对值。

单位： (C. kg-1) 库伦/千克,旧单位是伦琴(R),1 R=2.58×10-4 C.kg-1

照射量率：指单位时间内的照射量。

2、吸收剂量D（戈瑞Gy/拉德rad）

吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量（D=dε/dm）

dε与dm分别代表受电离辐射作用的某一体积元中物质的平均能量与物质的质量.

单位：Gy（戈瑞），1 Gy=1 J.kg-1。

吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。

吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量，单位 Gy.s-1。

3、剂量当量H（希沃特SV /雷姆rem）

在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收剂量与其他修正因数的乘积（H=DQN）

Q为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射的Q值列于表8-1；N为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取N=1。

单位：SV（希沃特），1 SV=1 J.kg-1

表8-1 品质因数与照射类型、射线种类的关系

二、环境中放射性的来源

(一)天然源

1、宇宙射线初级宇宙线—高能辐射，穿透力很强;次级宇宙线—比初级弱；放射性核素－20余种。

2、天然放射性核素—与地球共生

3、天然放射本源—半衰期极长，强度弱

（二）人工源

1、核试验及航天事故－核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.3—3年

2、核工业：核废弃物（核发电）

3、工农业、医学和科研等部门（医学占人工污染源的90％）

4、放射性矿的开采和利用

三、放射性污染的特点

放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区别。主要表现在以下5点：

①放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；

②每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种射线；

③每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的β衰变产物241Am的半衰期为433年，238 93U 高达109年，而有些则只有几分钟甚至几秒；

④除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都不能改变放射性核素的性质；

⑤放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内的放射性污染即内照射。

四、对人体危害

（一）进入人体途径

呼吸道→人体→肺，血液全身

消化道→人体→肝脏，血液，全身

皮肤或粘膜→人体→可溶性物质易被皮肤吸收（伤口的吸收率更较高）（二）危害

1、损伤机理

①α、β高速带电粒子属直接电离粒子。

②γ射线等不带电的粒子为间接带电粒子。

——统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分子电离，破坏组织中的大分子结构。

2、影响因素－射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。（致死剂量、半致死

剂量）

3、损伤方式－急性、慢性（远期效应、躯体效应、遗传效应）。

五、核辐射探测仪器的监测原理

核辐射剂量的监测需要用核辐射探测仪器。是基于射线和物质相互作用所产生的各种效应如电离、光、电或热等进行观测和测量的方法。

通常采用的探测器有电离探测器、闪烁探测器和半导体探测器等。

（1）电离探测器：

原理：如果核辐射被电离室中的气体吸收，该气体将发生电离。电离探测器即是通过收集射线在气体中产生的电离电荷进行测量的。

仪器：常用的有电离室、正比计数管、盖革—弥勒计数管（G-M管）。

用法：电离室是测量由电离作用而产生的电离电流，适用于测量强放射性；正比计数管和盖革—弥勒计数管则是测量由每一入射粒子引起电离作用而产生的脉冲式电压变化，从而对入射粒子逐个计数，这适合于测量弱放射性。

盖革计数器

（2）闪烁探测器：

原理：是利用射线照射在某些闪烁体上而使它发生闪光的原理进行测量的仪器。它具有一个闪烁体，当射线进入其中时产生闪光，然后用光电倍增管将闪光讯号放大、记录下来。

用法：该探测器以其高灵敏度和高计数率的优点而被用作测量α、β、γ辐射强度。由于它对不同能量的射线具有很高的分辨率，所以又可作谱仪使用。通过能

谱测量，鉴别放射性核素，并且在适当的条件下，能够定量的分析几种放射性核素的混合物。此外，这种仪器还能测量照射量和吸收剂量。

闪烁体探测器

（3）半导体探测器：

原理：是将辐射吸收在固态半导体中，当辐射与半导体晶体相互作用时将产生电子—空穴对。由于产生电子—空穴对的能量较低，所以该种探测器具有能量分辨率高且线性范围宽等优点。

用法：用硅制作的探测器可用于α计数、α、β能谱测定；用锗制作的半导体探测器可用于γ能谱测量，而且探测效率高、分辨能力好。半导体探测器是近年来迅速发展的一类新型核辐射探测仪器。

主要测定的放射性核素为：

(1)α放射性核素，226Ra、222Rn、235U等；

(2)β放射性核素，134Cs、137Cs、131I和60Co等

六、检测步骤

样品采集——样品前处理和选择适宜方法——仪器测定——结果记录

（一）样品采集

1、放射性沉降物的采集（采用LM-Ⅰ可移动式空气取样器）

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。