輻射環(huán)境監(jiān)測

1、核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護第九章第九章 輻射環(huán)境監(jiān)測輻射環(huán)境監(jiān)測 輻射環(huán)境監(jiān)測的目的是為估算和控制公眾及工輻射環(huán)境監(jiān)測的目的是為估算和控制公眾及工作人員所受輻射劑量提供基礎數據，監(jiān)測的含義不作人員所受輻射劑量提供基礎數據，監(jiān)測的含義不等于測量，更不等于物理測量和化學分析方法。等于測量，更不等于物理測量和化學分析方法。 輻射環(huán)境監(jiān)測在放射源的安全使用、尋找丟失輻射環(huán)境監(jiān)測在放射源的安全使用、尋找丟失的放射源、確定放射源破損污染的程度和范圍、降的放射源、確定放射源破損污染的程度和范圍、降低輻照裝置潛在危害以及公眾和工作人員所受輻射低輻照裝置潛在危害以及公眾和工作人員所受輻射劑量的估算

2、等方面，具有不可替代的作用。劑量的估算等方面，具有不可替代的作用。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護9.1 輻射監(jiān)測儀器輻射監(jiān)測儀器輻射監(jiān)測儀器主要由探測器和二次電子儀器所組成。輻射監(jiān)測儀器主要由探測器和二次電子儀器所組成。 1 1X X、輻射監(jiān)測儀輻射監(jiān)測儀 測量儀器為測量儀器為X X、輻射空氣吸收劑量率儀或環(huán)境輻射空氣吸收劑量率儀或環(huán)境X X、照射量率儀。探測部件可以為電離室型、閃爍型或照射量率儀。探測部件可以為電離室型、閃爍型或其他形式，它在其他形式，它在X X、光子的作用下產生某種形式的電光子的作用下產生某種形式的電信號，由測量部件測量并顯示出來。信號，由測量部件測量并顯示出來。

3、核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護（1 1）電離室類監(jiān)測儀）電離室類監(jiān)測儀 電離室類儀器由一個高壓電離室探測器和電子線路組電離室類儀器由一個高壓電離室探測器和電子線路組成。前者為一個充高氣壓（一般為成。前者為一個充高氣壓（一般為2222個大氣壓的氮氣）的個大氣壓的氮氣）的不銹鋼球殼，中間密封一個電極。電子線路主要為不銹鋼球殼，中間密封一個電極。電子線路主要為MOSFETMOSFET靜電計、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這靜電計、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這類儀器在美國用得十分普遍，也適用于長期連續(xù)監(jiān)測，其類儀器在美國用得十分普遍，也適用于長期連續(xù)監(jiān)測，其缺點為價格

4、比較昂貴。缺點為價格比較昂貴。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護（2 2）閃爍劑量率儀表）閃爍劑量率儀表 閃爍劑量率儀表由閃爍探測器和電子線路兩部分組成。閃爍劑量率儀表由閃爍探測器和電子線路兩部分組成。 閃爍探測器由閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及閃爍探測器由閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外殼組成。磁屏蔽外殼組成。 電子線路主要包括靜電計、高低壓變換器以及讀出表電子線路主要包括靜電計、高低壓變換器以及讀出表頭等，較為先進的還帶有微處理器與打印裝置。頭等，較為先進的還帶有微處理器與打印裝置。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護（2 2）閃爍劑量率儀表）閃爍劑量率儀表 常用的

5、閃爍探測器為硫化鋅補償的塑料閃爍體、組織常用的閃爍探測器為硫化鋅補償的塑料閃爍體、組織等效塑料閃爍體、等效塑料閃爍體、NalNal（TlTl）閃爍體等。前兩種探測器因其）閃爍體等。前兩種探測器因其有較好的能量特性，是很優(yōu)良的劑量率儀表，已得到廣泛有較好的能量特性，是很優(yōu)良的劑量率儀表，已得到廣泛應用。應用。NaINaI（TlTl）閃爍體因其有效原子序數高，能量特性較）閃爍體因其有效原子序數高，能量特性較差，測得的數據不能直接用于劑量評價，需對儀器的電子差，測得的數據不能直接用于劑量評價，需對儀器的電子線路加以改進或對數據進行校正。線路加以改進或對數據進行校正。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻

6、射防護（3 3）G GM M計數管監(jiān)測儀計數管監(jiān)測儀 G GM M計數管為工作在計數管為工作在 G GM M區(qū)（氣體放大系數遠大區(qū)（氣體放大系數遠大于于1 1），其內充的工作氣體一般為惰性氣體，此外還有），其內充的工作氣體一般為惰性氣體，此外還有淬滅氣體。這類儀器結構簡單，不易損壞，而且價格低淬滅氣體。這類儀器結構簡單，不易損壞，而且價格低廉，但靈敏度低是它的最大缺點，一般比閃爍探測器與廉，但靈敏度低是它的最大缺點，一般比閃爍探測器與高壓電離室差一個數量級，在環(huán)境監(jiān)測中它較難以普遍高壓電離室差一個數量級，在環(huán)境監(jiān)測中它較難以普遍使用，西歐各國普遍將它用作核電廠周圍監(jiān)測的探測器。使用，西歐各國普

7、遍將它用作核電廠周圍監(jiān)測的探測器。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護（4 4）便攜式）便攜式譜儀譜儀 便攜式便攜式譜儀一般采用譜儀一般采用NaINaI（TlTl）或半導體探測器作）或半導體探測器作為探頭，應用為探頭，應用A/DA/D和計算機等技術，獲得環(huán)境中各種放射和計算機等技術，獲得環(huán)境中各種放射性核素的性核素的譜，然后按總譜能量法計算人體所受的吸收譜，然后按總譜能量法計算人體所受的吸收劑量。與上述儀器不同，這種儀器可以給出各種放射性劑量。與上述儀器不同，這種儀器可以給出各種放射性核素的劑量貢獻，能很快確定污染的來源。該儀器的缺核素的劑量貢獻，能很快確定污染的來源。該儀器的缺點為設備復

8、雜、價格昂貴，運行技術要求較高，作為一點為設備復雜、價格昂貴，運行技術要求較高，作為一種大環(huán)境測量或普查的設備受到一定限制。種大環(huán)境測量或普查的設備受到一定限制。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護2.2.、表面污染監(jiān)測儀表面污染監(jiān)測儀 、表面污染監(jiān)測儀主要用于測量現(xiàn)場的設備、表面污染監(jiān)測儀主要用于測量現(xiàn)場的設備、地面、臺面、衣服和人體皮膚表面有無放射性污染。地面、臺面、衣服和人體皮膚表面有無放射性污染。3 3中子監(jiān)測儀中子監(jiān)測儀 中子與物質相互作用主要是通過彈性碰撞和核反應，中子與物質相互作用主要是通過彈性碰撞和核反應，形成直接電離的次級粒子，探測中子取決于產生這些粒形成直接電離的次級粒

9、子，探測中子取決于產生這些粒子的中間過程。子的中間過程。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護 常借助常借助n nP P彈性散射探測快中子，利用彈性散射探測快中子，利用1010B B（n n，）7 7LiLi反應和反應和6 6LiLi（n n，3 3HeHe）4 4HeHe反應探測慢中子，這兩種反反應探測慢中子，這兩種反應都具有不產生應都具有不產生射線特點。內部充以射線特點。內部充以3 3HeHe和和 BFBF3 3氣體的氣體的正比計數管和內部涂層為正比計數管和內部涂層為6 6LiLi、7 7LiLi、1010B B的正比計數管，的正比計數管，可用來測量能量低于可用來測量能量低于0.5 eV

10、0.5 eV的慢中子，而內部充以含氫的慢中子，而內部充以含氫物質（如甲烷、聚乙烯）的計數管，可用于探測能量大物質（如甲烷、聚乙烯）的計數管，可用于探測能量大于于100 keV100 keV的快中子。的快中子。 中子輻射監(jiān)測比起中子輻射監(jiān)測比起輻射的監(jiān)測要復雜的多輻射的監(jiān)測要復雜的多：中子：中子輻射場大都伴有輻射場大都伴有輻射；中子能量范圍寬，不同能量的輻射；中子能量范圍寬，不同能量的中子與物質有不同類型的作用，產生的次級輻射也不盡中子與物質有不同類型的作用，產生的次級輻射也不盡相同；即使吸收劑量相同，由于品質因數不同，劑量當相同；即使吸收劑量相同，由于品質因數不同，劑量當量也不同。量也不同。核

11、技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護4 4 熱釋光劑量計和測量儀熱釋光劑量計和測量儀 熱釋光劑量計是佩帶在人體上，用于測量個體受照熱釋光劑量計是佩帶在人體上，用于測量個體受照劑量的監(jiān)測儀器。其優(yōu)點是靈敏度高、量程范圍寬、重劑量的監(jiān)測儀器。其優(yōu)點是靈敏度高、量程范圍寬、重量輕、體積小、能量響應好，受環(huán)境影響小，可測量輕、體積小、能量響應好，受環(huán)境影響小，可測X X、n n、和和等射線，可重復使用，可進行多點同時監(jiān)測。等射線，可重復使用，可進行多點同時監(jiān)測。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護9.2 輻射監(jiān)測儀器選用原則輻射監(jiān)測儀器選用原則 1 1射線性質射線性質 對于射線的種類及性質清楚的

12、場所，應選用針對性對于射線的種類及性質清楚的場所，應選用針對性強的儀器。對于輻射場性質不清楚的場所，應選用配有強的儀器。對于輻射場性質不清楚的場所，應選用配有多用探頭的監(jiān)測儀器或使用多種監(jiān)測儀器。多用探頭的監(jiān)測儀器或使用多種監(jiān)測儀器。2 2量程范圍量程范圍 一般要求測量儀器的量程下限值應滿足對計劃管理一般要求測量儀器的量程下限值應滿足對計劃管理控制限值或水平準確監(jiān)測的要求，上限根據具體情況而控制限值或水平準確監(jiān)測的要求，上限根據具體情況而定。定。 核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護3 3能量響應能量響應 一臺理想的輻射監(jiān)測儀器應該是不論射線的能量大小，一臺理想的輻射監(jiān)測儀器應該是不論射線

13、的能量大小，只要輻射量相同，其儀器的響應就應相同，但事實上儀器只要輻射量相同，其儀器的響應就應相同，但事實上儀器的響應總是隨著射線能量不同而有一定差異，響應對能量的響應總是隨著射線能量不同而有一定差異，響應對能量依賴性小，這種差異就小，即能量響應好。依賴性小，這種差異就小，即能量響應好。 幾種常用探測器的能量響應情況：電離室型較好，閃幾種常用探測器的能量響應情況：電離室型較好，閃爍型次之，計數管較差。在輻射監(jiān)測儀器中，對數百千電爍型次之，計數管較差。在輻射監(jiān)測儀器中，對數百千電子伏以上的光子來說，能量響應差別不大；對子伏以上的光子來說，能量響應差別不大；對100 keV100 keV以以下的光

14、子，應當注意儀器的能量響應性能與被測光子的能下的光子，應當注意儀器的能量響應性能與被測光子的能量是否相適應。量是否相適應。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護4 4環(huán)境特性環(huán)境特性 監(jiān)測儀器在溫度、相對濕度等方面的適應范圍應適監(jiān)測儀器在溫度、相對濕度等方面的適應范圍應適合監(jiān)測點當地使用環(huán)境要求，有的儀器還要考慮氣壓和合監(jiān)測點當地使用環(huán)境要求，有的儀器還要考慮氣壓和電磁場的影響。電磁場的影響。5 5其他因素其他因素 儀器零點漂移要小、角響應即測量的方向性誤差以儀器零點漂移要小、角響應即測量的方向性誤差以及儀器的相對誤差需滿足選用的標準監(jiān)測方法規(guī)定要求，及儀器的相對誤差需滿足選用的標準監(jiān)測方法規(guī)定要求，其主要技術指標應滿足計量檢定規(guī)程要求；儀器的響應其主要技術指標應滿足計量檢定規(guī)程要求；儀器的響應速度要快，一般要求響應時間在速度要快，一般要求響應時間在0.5 s0.5 s以下，最好為毫以下，最好為毫秒級；對于便攜式監(jiān)測儀器，還應考慮重量較輕、體積秒級；對于便攜式監(jiān)測儀器，還應考慮重量較輕、體積小。小。核技術應用與輻射防護核技術應用與輻射防護 標準源分為參考源和