环境放射性监测.pptx
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一般地下水中含有的放射性高于地面水，而 且铀、镭的含量变化较大
2.2 放射性核素在环境中的分布
在大气中的分布：大多数核素可以出现在空 气中，最主要的是氡的同位素(222Rn)，氡是 镭的衰变产物，从含泪的岩石、土壤、水体 和建筑材料中逸散到空气中。氡在日出前浓 度最高，中午较低，相差十倍以上
在动植物组织中的分布：任何动植物体内都 含天然放射性核素，与土壤、水、肥料有关
与子体的放射性平衡，并成为放射性核素系 列：铀系(母体为238U)、锕系(母体为235U)和 钍系(母体为232Th)，最终成为Pb核素 自然界独立存在的核素 半衰期极长的核素
第二节 环境中的放射性
自然环境中天然存在的放射性称天然放射性 本底，是判断环境是否受到放射性污染的基 准。天然放射性对人体的照射80%为外照射
γ射线是短波电磁辐射(λ=0.007~0.1nm)，穿 透力极强；与物质作用产生光电效应、康普 顿效应和电子成对效应等。
放射性活度和半衰期
放射性活度（强度）单位时间内发生核衰变
的数目 A dN N
dt
放射性活度单位 贝可，符号Bq，1Bq=1s-1
半衰期 放射性核素因衰变而减少到原来一 般事件所需要的时间。是放射性核素的基本
特征之一
T1/ 2
0.693
1.2 照射量和剂量
照射量和剂量是表征放射量粒子与物质作用 后产生的效应及其度量的术语
照射量 照射量定义为：X dQ
dm
式中:X—照射量，SI单位为C/kg dQ—α或β射线在空气中完全被阻止时，引 起质量为dm的某一体积单元的空气电离所 产生的带电粒子(正或负)的总电量值
3.1 部分环境质量标准规定了放射性限制值
环境要素 海水
放射性核素 Co Sr Rn Cs Cs
浓度限值(Bq/L) 0.003 4 0.2 0.6 0.7
放射性防护标准
环境要素 射线或核素 浓度限值(Bq/L)
地下水 总α
≤0.1
总β
≤0.1
生活饮用水 总α
≤0.5
总β
≤1.0
住宅空气 氡及其子体 住房≤200Bq/m3 地下室≤400Bq/m3
环境放射性监测
——物理环境监测之二
引言
今天核技术在能源、工业、医疗、农业、科 研等民用和军事领域广泛应用。环境中有着 各种来源的放射性。天然放射性，人工放射 性在我们周边广泛存在。
核武器试验、核材料流失、局地天然放射性 异常——显著超过天然放射性水平，甚至超 过限制标准，称为放射性环境污染。
环境放射性监测是环境监测的重要内容
第一节 基础知识
1.1放射性 放射性核衰变 原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核 某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称
为核衰变；衰变可以连续进行 放射性衰变的类型 衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带
电的粒子——α、β、γ射线。
放射性衰变
天然不稳定核素自发放出射线的特性称为 “天然放射性”。
人为放射性污染源 核试验与航天事故 核工业 工农业、医学、科研 放射性矿物开采
2.2 放射性核素在环境中的分布
在土壤和岩石中的分布。含量变动很大，主 要取决于岩石层的性质和土壤的类型
在水体中的分布。海水中天然放射性核素主 要是40K、87Rb和铀系元素，含量与区域地 理、水体交换等有关；淡水中天然放射性核 素含量与岩石、水文地质、大气交换等有关
不同核素放出的动能不同，一般在2~8MeV α粒子的质量大、速度小，照射物质时易使
其原子、分子发生电离或技法，但穿透能力 小，只能穿透皮肤的角质层
放射性衰变的类型 β衰变
β衰变：放射性核素放射β粒子(快速电子) 的过程，核内质子和中子发生互变的结果
β衰变分为负β衰变(中子变质子)、正β衰 变(质子变中子)和电子俘获(核外电子)三种
通过核反应人工制造的核素的放射性称为 “人工放射性”。
226Ra
α4.589
60Co
β 0.306
γ0.188
α4.7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7
γ 1.17 γ1.33
222Rn
60Ni
放射性衰变的类型 α衰变
α衰变：不稳定重核(一般原子序＞82)自发 放出α粒子(4He)的过程 226Ra 222Rn + 4He
吸收剂量
吸收剂量：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力辐射能量
大小的物理量 D dED dm
式中：D—吸收剂量，SI单位为J/kg ，专门 单位戈瑞，简称戈，符号Gy，1Gy=1J/kg
dED—电离辐射给予质量为dm的物质 的平均能量
第二节 环境中的放射性
2.1 环境中放射性的来源 环境放射性来源于天然的和人为的放射性 天然放射性 宇宙射线 包括初级宇宙射线和次级宇宙射线 天然系列放射性核素 与地球同寿，达到母体
β射线的电子速度比α射线高10倍以上，其 穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十 米才被吸收；与物质作用可使其原子电离， 也能灼伤皮肤。
放射性衰变的类型 γ衰变
γ衰变：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。
γ衰变的能级跃迁不改变原子核的原子序和 原子质量数不发生变化，称为同质异能跃迁。 某些不稳定核素经过α或β衰变后，能量仍 较高，可再经过γ衰变达到稳定态。
在室内空气中的分布：主要来源于建筑材料
2.3 人体中的放射性核素及其危害
放射性核素进入人体的三个途径：呼吸道吸 入、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入
由呼吸道吸入的放射性物质，其吸收程度与 放射性核素的性质、状态有关：易溶性的吸 收较快，气溶胶吸收较慢；核素被肺泡粘膜 吸收后，可直接进入血液
正常条件下，每年每人从环境中受到的放射 性辐射总剂量不超过2毫希沃特，其中一半 以上是天然放射性
放射性污染的危害
人体受到放射性射线照射后，常会引起肌体 细胞分子、原子电离，使组织的的某些大分 子结构被破坏，如使蛋白质及核糖核酸、脱 氧核糖核酸分子链断裂，造成组织破坏
人体一次或在短期内接受大剂量照射，将引 起急性辐射损伤
大剂量外照射会严重伤害人体的各组织、器 官和系统
第三节 放射性防护标准
3.2 其他国家的辐射防护标准
参见p276，表 8-8 国外有关环境放射性 标准
第四节 放射性测量实验室和检测仪器
2.2 放射性核素在环境中的分布
在大气中的分布：大多数核素可以出现在空 气中，最主要的是氡的同位素(222Rn)，氡是 镭的衰变产物，从含泪的岩石、土壤、水体 和建筑材料中逸散到空气中。氡在日出前浓 度最高，中午较低，相差十倍以上
在动植物组织中的分布：任何动植物体内都 含天然放射性核素，与土壤、水、肥料有关
与子体的放射性平衡，并成为放射性核素系 列：铀系(母体为238U)、锕系(母体为235U)和 钍系(母体为232Th)，最终成为Pb核素 自然界独立存在的核素 半衰期极长的核素
第二节 环境中的放射性
自然环境中天然存在的放射性称天然放射性 本底，是判断环境是否受到放射性污染的基 准。天然放射性对人体的照射80%为外照射
γ射线是短波电磁辐射(λ=0.007~0.1nm)，穿 透力极强；与物质作用产生光电效应、康普 顿效应和电子成对效应等。
放射性活度和半衰期
放射性活度（强度）单位时间内发生核衰变
的数目 A dN N
dt
放射性活度单位 贝可，符号Bq，1Bq=1s-1
半衰期 放射性核素因衰变而减少到原来一 般事件所需要的时间。是放射性核素的基本
特征之一
T1/ 2
0.693
1.2 照射量和剂量
照射量和剂量是表征放射量粒子与物质作用 后产生的效应及其度量的术语
照射量 照射量定义为：X dQ
dm
式中:X—照射量，SI单位为C/kg dQ—α或β射线在空气中完全被阻止时，引 起质量为dm的某一体积单元的空气电离所 产生的带电粒子(正或负)的总电量值
3.1 部分环境质量标准规定了放射性限制值
环境要素 海水
放射性核素 Co Sr Rn Cs Cs
浓度限值(Bq/L) 0.003 4 0.2 0.6 0.7
放射性防护标准
环境要素 射线或核素 浓度限值(Bq/L)
地下水 总α
≤0.1
总β
≤0.1
生活饮用水 总α
≤0.5
总β
≤1.0
住宅空气 氡及其子体 住房≤200Bq/m3 地下室≤400Bq/m3
环境放射性监测
——物理环境监测之二
引言
今天核技术在能源、工业、医疗、农业、科 研等民用和军事领域广泛应用。环境中有着 各种来源的放射性。天然放射性，人工放射 性在我们周边广泛存在。
核武器试验、核材料流失、局地天然放射性 异常——显著超过天然放射性水平，甚至超 过限制标准，称为放射性环境污染。
环境放射性监测是环境监测的重要内容
第一节 基础知识
1.1放射性 放射性核衰变 原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核 某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称
为核衰变；衰变可以连续进行 放射性衰变的类型 衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带
电的粒子——α、β、γ射线。
放射性衰变
天然不稳定核素自发放出射线的特性称为 “天然放射性”。
人为放射性污染源 核试验与航天事故 核工业 工农业、医学、科研 放射性矿物开采
2.2 放射性核素在环境中的分布
在土壤和岩石中的分布。含量变动很大，主 要取决于岩石层的性质和土壤的类型
在水体中的分布。海水中天然放射性核素主 要是40K、87Rb和铀系元素，含量与区域地 理、水体交换等有关；淡水中天然放射性核 素含量与岩石、水文地质、大气交换等有关
不同核素放出的动能不同，一般在2~8MeV α粒子的质量大、速度小，照射物质时易使
其原子、分子发生电离或技法，但穿透能力 小，只能穿透皮肤的角质层
放射性衰变的类型 β衰变
β衰变：放射性核素放射β粒子(快速电子) 的过程，核内质子和中子发生互变的结果
β衰变分为负β衰变(中子变质子)、正β衰 变(质子变中子)和电子俘获(核外电子)三种
通过核反应人工制造的核素的放射性称为 “人工放射性”。
226Ra
α4.589
60Co
β 0.306
γ0.188
α4.7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7
γ 1.17 γ1.33
222Rn
60Ni
放射性衰变的类型 α衰变
α衰变：不稳定重核(一般原子序＞82)自发 放出α粒子(4He)的过程 226Ra 222Rn + 4He
吸收剂量
吸收剂量：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力辐射能量
大小的物理量 D dED dm
式中：D—吸收剂量，SI单位为J/kg ，专门 单位戈瑞，简称戈，符号Gy，1Gy=1J/kg
dED—电离辐射给予质量为dm的物质 的平均能量
第二节 环境中的放射性
2.1 环境中放射性的来源 环境放射性来源于天然的和人为的放射性 天然放射性 宇宙射线 包括初级宇宙射线和次级宇宙射线 天然系列放射性核素 与地球同寿，达到母体
β射线的电子速度比α射线高10倍以上，其 穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十 米才被吸收；与物质作用可使其原子电离， 也能灼伤皮肤。
放射性衰变的类型 γ衰变
γ衰变：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。
γ衰变的能级跃迁不改变原子核的原子序和 原子质量数不发生变化，称为同质异能跃迁。 某些不稳定核素经过α或β衰变后，能量仍 较高，可再经过γ衰变达到稳定态。
在室内空气中的分布：主要来源于建筑材料
2.3 人体中的放射性核素及其危害
放射性核素进入人体的三个途径：呼吸道吸 入、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入
由呼吸道吸入的放射性物质，其吸收程度与 放射性核素的性质、状态有关：易溶性的吸 收较快，气溶胶吸收较慢；核素被肺泡粘膜 吸收后，可直接进入血液
正常条件下，每年每人从环境中受到的放射 性辐射总剂量不超过2毫希沃特，其中一半 以上是天然放射性
放射性污染的危害
人体受到放射性射线照射后，常会引起肌体 细胞分子、原子电离，使组织的的某些大分 子结构被破坏，如使蛋白质及核糖核酸、脱 氧核糖核酸分子链断裂，造成组织破坏
人体一次或在短期内接受大剂量照射，将引 起急性辐射损伤
大剂量外照射会严重伤害人体的各组织、器 官和系统
第三节 放射性防护标准
3.2 其他国家的辐射防护标准
参见p276，表 8-8 国外有关环境放射性 标准
第四节 放射性测量实验室和检测仪器