輻射監(jiān)測技術方法

1、輻射監(jiān)測技術1 目 錄8.1 前言8.2 環(huán)境放射性8.2.1 環(huán)境中天然放射性8.2.2 環(huán)境中人工放射性8.3 輻射環(huán)境監(jiān)測對象和根本目的8.4 電離輻射環(huán)境監(jiān)測的分類8.4.1 輻射環(huán)境監(jiān)測的分類方法8.4.2 不同環(huán)境監(jiān)測的定義8.5 電離輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定8.5.1 電離輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定原則8.5.2 影響環(huán)境監(jiān)測方案制定的主要因素8.5.3 輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定步驟8.5.4 輻射環(huán)境監(jiān)測方案的基本內容8.6 不同種類核設施的輻射環(huán)境監(jiān)測方案8.6.1 核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測8.6.2 其他類型反應堆的環(huán)境監(jiān)測28.6.3 鈾礦山及水冶系統(tǒng)環(huán)境輻射監(jiān)測8.6.4 核燃料后處

2、理設施輻射環(huán)境監(jiān)測8.6.5 放射性同位素與射線裝置應用的輻射環(huán)境監(jiān)測8.6.6 失控源進入環(huán)境后的輻射環(huán)境監(jiān)測8.6.7 伴生放射性礦物資源開發(fā)利用中的環(huán)境監(jiān)測8.6.8 非伴生礦物資源開發(fā)利用中的輻射環(huán)境監(jiān)測8.6.9 放射性物質運輸?shù)妮椛洵h(huán)境監(jiān)測8.6.10 放射性廢物暫存庫和處理場的輻射環(huán)境監(jiān)測8.7 輻射環(huán)境監(jiān)測技術8.7.1 概述8.7.2 環(huán)境輻射連續(xù)自動監(jiān)測8.8 環(huán)境監(jiān)測技術中的幾個關注問題的討論8.8.1 監(jiān)測點和探測器的選擇8.8.2 對某些關注核素的監(jiān)測問題8.8.3 低于探測限的測量結果的處理8.8.4 對本底調查工作的要求38.1 前言 電離輻射環(huán)境監(jiān)測可簡稱為輻射

3、環(huán)境監(jiān)測，它最早起始于第二次世界大戰(zhàn)期間，美國為了研制原子彈，在漢福特建造了生產钚的反應堆，并用哥倫比亞河的水來冷卻反應堆部件，開始有流出物進入環(huán)境，由此引起了人們對環(huán)境影響的關注，從此開始了輻射環(huán)境監(jiān)測的歷史。后來的核試驗、原子彈爆炸、溫茨開爾和三里島事故又進一步把輻射環(huán)境監(jiān)測的深度和廣度推進了一步。1986年的切爾諾貝利事故則把快速報警和自動監(jiān)測網(wǎng)絡技術的重要性提高到新的高度。近年來，隨著核能的發(fā)展和世界冷戰(zhàn)的結束，老一代核設施退役的進程明顯加速，公眾的環(huán)境參與意識也有了極大的提高，這不僅給環(huán)境監(jiān)測提出了新的內容和要求，而且更使環(huán)境監(jiān)測的重要性突破了純技術的范疇，改善公眾關系，提高公眾信任

4、度成為環(huán)境監(jiān)測的重要任務之一。4輻射環(huán)境監(jiān)測進展在輻射環(huán)境監(jiān)測方面的進展，主要表現(xiàn)在：(1)技術規(guī)范更加完善可以說，從監(jiān)測工作的原則到具體的技術規(guī)范；從正常情況下的常規(guī)監(jiān)測到應急情況下的監(jiān)測，相關的規(guī)范更加完善。例如，IAEA近年出版的“核或輻射應急情況下的通用監(jiān)測程序（IAEATECDOC1092，1996.6）”1對應急情況下的監(jiān)測原則和各種具體監(jiān)測方法作了相當全面的介紹。在常規(guī)監(jiān)測方面，各國的相應技術規(guī)范也更加完善，例如，我國2001年頒布了環(huán)境保護行業(yè)標準：輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范2就是很好的說明。(2)從監(jiān)測目的來看，更加重視對公眾心理和要求的考慮；從方案設計上看，更加重視把事故早期報警

5、和常規(guī)監(jiān)測結合起來。5(3)非常重視監(jiān)測和信息的網(wǎng)絡化和及時性，監(jiān)測網(wǎng)和信息管理和傳輸技術有較大發(fā)展。(4)測量分析技術方面取得較大進展。(5)隨著環(huán)境保護的對象從只考慮人類到向其它生物種擴展，也對今后環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展產生影響。6 8.2 環(huán)境放射性環(huán)境中的放射性，按其來源可以分為天然的和人工的兩大類。天然放射性一般不屬于環(huán)境輻射監(jiān)測的范圍，但是出于以下幾種原因，它們同樣受到很大的關注。7 (1)天然放射性無所不在，常常構成對人工放射性監(jiān)測的一種干擾因素或本底讀數(shù)，要區(qū)分人類活動對環(huán)境輻射水平的影響，必須以天然輻射本底為基準。因此為了環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境評價工作的需要，也必須弄清該地區(qū)天然輻射的情

6、況（本底調查）；(2)天然放射性產生對人類照射的最大部分，因此當需要估算人類所受到的總照射時，要把天然照射也考慮在內；(3)在少數(shù)場合，由于人類活動所引起的工作場所或居住環(huán)境中的天然放射性水平的升高也可能被輻射安全審管部門宣布劃入應該管理和監(jiān)測的范圍(如航空，非鈾礦），或者需要采取補救措施進行干預?？傊?，在討論輻射環(huán)境監(jiān)測問題以前，了解天然環(huán)境中放射性的情況，以及它們對我們環(huán)境監(jiān)測工作的可能影響是十分必要的。 88.2.1 環(huán)境中天然放射性 我們周圍環(huán)境中，遍布著天然放射物質和來自其它天然源的電離輻射。首先是宇宙射線，構成第一種本底輻射，它約占人類所受本底外照射的40%左右。地球上發(fā)現(xiàn)的天然放

7、射性核素，有兩大來源。一類是來自地球本身的所謂原生放射性核素，它們相對于地球年齡（估計為4.5109a）來講，具有足夠長的壽命，因此至今仍然可以被明顯探測到。另外一類，是來自宇宙射線的感生放射性。9原生放射性核素是重元素的同位素，即分別以238U，235U和232Th為首的三個天然衰變系列。每一個系列均包含有10多個子體（見圖8-1，8-2，8-3）。世界上的任何物質中，實際上都或多或少包含有示蹤量的地球原生放射性核素，因此它們或其子體在環(huán)境中是無所不存在的。雖然隨著地質地域等條件的不同，地殼中的這種原生放射性核素的含量有所不同，但只要不受干擾，它們對人類產生的天然輻射照射應該是基本衡定的。但

8、是人類的某些生產活動（如礦的開采和冶煉）卻可以引起天然輻射環(huán)境的顯著改變，而使得人類受照增加。 10圖8-1 天然鈾系衰變鏈圖 11圖8-2 天然錒系衰變鏈圖12 圖8-3 天然釷系衰變鏈圖 13 除了上述三個天然系列核素以外，至今已經認識到的單個存在的非系列性天然放射性核素有20多種（見表8.1）。它們的半衰期雖然很長，但其同位素和元素豐度很低，因此除了40K和87Rb以外，絕大多數(shù)對環(huán)境放射性的貢獻很小。40K是鉀的一種同位素，它幾乎存在于一切生物和其他環(huán)境介質中。87Rb雖然也是重要的單個存在的天然放射性核素，但是它只發(fā)射0.274MeV的射線，不發(fā)射，因此也不如40K重要，它廣泛分布在

9、巖石和土壤中，在多數(shù)巖石中的放射性濃度為0.0070.019Bq/g，在土壤中約為0.007Bq/g。 14在由宇宙射線感生的放射性核素中，比較重要的有3H和14C等。其中由宇宙射線感生的氚量并不小，據(jù)估計每年全球感生氚量約1.481017Bq，氚通過氧化或與普通氫交換而形成氚水，然后通過降雨等進入水體。14C參加生物圈循環(huán)，有較大的生物學重要性。據(jù)估計天然14C的全球年產生量約1.01015Bq，經過長時間的轉移之后，其中的絕大部分會進入深海。另外，22Na和7Be等很多宇宙射線感生核素，只能作為大氣和生態(tài)過程的示蹤物被測量到，對環(huán)境監(jiān)測的重要性不大。環(huán)境中最重要的天然放射性核素U，Th，R

10、a，K在一些水體和土壤中的濃度值參見有關參考書。15168.2.2 環(huán)境中人工放射性 從環(huán)境監(jiān)測所關心的角度來看，環(huán)境中的人工放射性有以下幾個主要來源：a)核試驗沉降；b)核燃料循環(huán)和核能生產；c)放射性同位素和線射裝置生產與應用；d)以核作為能源的太空飛行器或艦船事故。以上各種人類活動所涉及的放射性核素種類和污染物形態(tài)的差別是很大的，因此與此相關的環(huán)境監(jiān)測所關注的核素、監(jiān)測范圍和靈敏度等也會存在很大差別。178.3 輻射環(huán)境監(jiān)測對象和根本目的 所謂輻射環(huán)境監(jiān)測，是指對操作放射性物質的設施周界之外的輻射和放射性水平所進行的與該設施運行有關的測量，輻射環(huán)境監(jiān)測的對象是環(huán)境介質和生物。輻射環(huán)境監(jiān)測

11、的根本目的在于檢驗核設施運行在周圍環(huán)境中造成的輻射和放射性水平是否符合國家的和地方的有關規(guī)定，并對人為的核活動所引起的環(huán)境輻射的長期變化趨勢（其中包括由人為活動所造成的天然放射性核素的重新分布所引起的環(huán)境輻射水平的變化）進行監(jiān)視。當然，環(huán)境監(jiān)測所獲得的大量數(shù)據(jù)也可用于有關科學研究。 18具體來講，環(huán)境監(jiān)測的目的又可以包括以下幾個方面：(1)評價核設施在包容放射性物質和控制流出物方面的有效性；(2)監(jiān)視環(huán)境中的輻射水平和放射性污染水平，并評價其長期趨勢，發(fā)現(xiàn)問題及時改進；(3)評價由于核設施的運行而釋放到環(huán)境中的放射性物質或輻射對人產生的實際的或潛在的照射水平，或估計這種照射的上限；(4)收集與

12、污染物進入環(huán)境的歷程有關的資料，尤其是要發(fā)現(xiàn)以前尚未注意到的照射途徑和釋放方式；19(5)異常釋放或發(fā)生事故時，作出迅速響應，通過監(jiān)測為評價事故后果和應急決策提供依據(jù)；(6)探測和評價來源于其它釋放源的放射性，以區(qū)分和比較核設施的運行影響；(7)證明向環(huán)境的釋放符合相應規(guī)程的要求，向公眾提供相關信息，改進公眾關系208.4 電離輻射環(huán)境監(jiān)測的分類8.4.1 輻射環(huán)境監(jiān)測的幾種分類方法 從不同的角度，可以根據(jù)監(jiān)測任務、目的、階段等的不同而把輻射環(huán)境監(jiān)測作以下分類：(1)從管理角度來分，可以分為監(jiān)督性環(huán)境監(jiān)測和排污（運營）單位監(jiān)測兩大類。監(jiān)督性監(jiān)測由環(huán)境保護行政主管部門或所授權的單位負責進行，其主

13、要任務是a)對所監(jiān)管地域的環(huán)境輻射總體質量進行監(jiān)測，為公眾提供安全信息。因此也可稱為環(huán)境質量監(jiān)測。b)監(jiān)測污染源的排放情況，驗核排污單位的排放量；檢查排污單位的監(jiān)測工作及其效能。從這個角度來看，監(jiān)督性監(jiān)測中的這一部分任務又屬于污染源監(jiān)測的任務。21排污（運營）單位的環(huán)境監(jiān)測，是指圍繞設施的附近環(huán)境由排污（營運）單位所負責進行的環(huán)境監(jiān)測，其主要任務是監(jiān)測本單位的運行和排放對周圍環(huán)境所造成的可能影響。我國放射性污染防治法明確規(guī)定：“核設施營運單位應當對核設施周圍環(huán)境中所含的放射性核素的種類、濃度以及核設施流出物中的放射性核素總量實施監(jiān)測，并定期向國務院環(huán)境保護行政主管部門和所在地省、自治區(qū)、直轄市

14、人民政府環(huán)境保護行政主管部門報告監(jiān)測結果。國務院環(huán)境保護行政主管部門負責對核動力廠等重要核設施實施監(jiān)督性監(jiān)測，并根據(jù)需要對其他核設施的流出物實施監(jiān)測”。 22(2)從設施（或活動）的運行狀態(tài)來分，可以分為正常狀態(tài)環(huán)境監(jiān)測與事故應急監(jiān)測兩大類。(3)從運行階段來分，可分為運行前環(huán)境調查（或稱本底調查）、運行環(huán)境監(jiān)測、退役環(huán)境監(jiān)測（或稱運行后環(huán)境監(jiān)測）。當然除了上面的分類方法以外，還可以從其它角度的分類法（見表8-2） 23表8-2 環(huán)境監(jiān)測大綱的類型其及目的基于地域：局地為了評價單個設施對附近區(qū)域的影響區(qū)域性為了評價來自若干設施對較大地區(qū)的綜合影響基于監(jiān)測目的源相關為了確定單個源對公眾的照射人相

15、關為了確定來自所有源對人的總照射環(huán)境相關為了確定若干源對環(huán)境特征（植物、樹、建筑物、土壤、水體、生態(tài)等）的影響基于管理和法律要求符合性相關為了確定符合于相關法規(guī)大綱的類型目的全球性為了確定世界范圍的影響和趨勢，例如：酸的沉降，嗅氧層的破壞，核試驗或泄漏全球沉降研究相關為了確定特殊污染物在環(huán)境介質之間的轉移；評價它們在環(huán)境輸運過程中的化學和生物學變異；識別污染物的生物指示物；驗證關鍵居民組已被恰當?shù)剞q認，以及所采用的模式能恰當?shù)卮硭O(jiān)測的環(huán)境。公眾信息為了改善公眾關系而提供數(shù)據(jù)和信息表8-2 環(huán)境監(jiān)測大綱的類型及其目的24 8 .4.2 不同環(huán)境監(jiān)測的定義 8.4.2.1 運行前的環(huán)境調查（本

16、底調查） 為確保核設施投入運行以后所進行的環(huán)境監(jiān)測的有效性，各國的環(huán)保法規(guī)均明文規(guī)定較大一些的核設施在正式投入運行之前的某一段時間內需要進行運行前的輻射本底調查，還規(guī)定對于像核電廠這樣的大型核設施，這種調查至少要連續(xù)進行兩年。25運行前調查的主要任務是：a)獲得設施附近的自然環(huán)境和社會環(huán)境資料，包括水文、地質、氣象、生態(tài)、人口分布、飲食及生活習慣、交通、工農業(yè)生產、土地利用等；b)獲得關于運行前環(huán)境中的輻射水平和放射性含量及其變化規(guī)律的資料；c)識別可能的關鍵核素、關鍵途徑及關鍵人群組，識別可能的生物指示體（即對放射性核素具有濃集作用而可以作為指示性監(jiān)測對象的生物）。26 可見運行前的調查對于

17、以后制定有效的和經濟的環(huán)境監(jiān)測方案是十分重要的。因為只有通過運行前的調查才能獲得該地區(qū)運行前的輻射“本底”水平和環(huán)境生態(tài)的“初始狀態(tài)”，因而可以對運行后的監(jiān)測數(shù)據(jù)或環(huán)境狀態(tài)作出正確的解釋，也只有依據(jù)這些調查才能推導出適合該廠址的一些有用的常規(guī)監(jiān)測參考水平，并對“三關鍵”的確定提供初步的資料（“三關鍵”的最后確定可能有待以后運行階段環(huán)境監(jiān)測資料的不斷充實）。 278.4.2.2 運行環(huán)境監(jiān)測 運行時的監(jiān)測，是指核設施正式投入熱運行（如反應堆裝料后）所進行的環(huán)境監(jiān)測。由于設施的正式運行意味著放射性物質向環(huán)境釋放的可能性已經存在，因此從理論上來講，以后的環(huán)境狀態(tài)一般不能再被看作為不受干擾的初始狀態(tài)。

18、前面列出的環(huán)境監(jiān)測的各項主要目的，主要還是通過運行時的監(jiān)測計劃來達到的。因此一般來講，運行時監(jiān)測計劃的內容和范圍是最全面的和詳盡的。運行時監(jiān)測計劃的主要任務是監(jiān)測設施運行對環(huán)境的影響，具體可以包括以下幾點： a)通過對監(jiān)測結果的分析，監(jiān)督核設施運行對周圍環(huán)境所產生的即時影響或長期累積趨勢，以便查找原因采取相應措施；28b)通過對監(jiān)測結果的分析估算關鍵居民組所受劑量當量或其可能上限；c)通過實際測量不斷積累資料，以便進一步確認“三關鍵”和確定各種測量時采用的參考水平值；d)通過對監(jiān)測結果的分析，發(fā)現(xiàn)原來監(jiān)測計劃的不完善環(huán)節(jié)，加以評議、改進；e)發(fā)現(xiàn)異常釋放時，盡快追蹤監(jiān)測，必要時轉入事故應急監(jiān)測

19、；f)通過對監(jiān)測結果的分析，并補充必要的研究工作，以便盡可能為摸索核素在環(huán)境中的轉移規(guī)律和參數(shù)，收集有用的實際資料。298.4.2.3 退役環(huán)境監(jiān)測 退役環(huán)境監(jiān)測，是指核設施進入退役階段以后所進行的環(huán)境監(jiān)測。其主要任務是對退役過程和退役終態(tài)的環(huán)境影響進行監(jiān)測，為相應的環(huán)境評價提供依據(jù)，以驗證退役過程和退役終態(tài)的環(huán)境影響符合國家相關標準的要求。 308.4.2.4 事故應急監(jiān)測 核設施進入事故應急工況以后所進行的非常規(guī)性環(huán)境監(jiān)測叫事故應急監(jiān)測。對于大、中型的核設施，在宣布進入應急狀態(tài)以后，隨著應急響應體系的啟動，環(huán)境監(jiān)測也將按照應急監(jiān)測實施程序在應急組織的統(tǒng)一指揮下逐步展開。應急監(jiān)測計劃雖然與常

20、規(guī)監(jiān)測計劃有某些聯(lián)系和類同之處，但是其差別也是明顯的。 31 首先，應急監(jiān)測的目的，是為了盡可能及時地提供關于事故對環(huán)境及公眾可能帶來的輻射影響方面的數(shù)據(jù)，以便為劑量評價及防護行動決策提供技術依據(jù)。當然由于時間的緊迫性以及對測量人員照射威脅的不同，不同事故階段的應急監(jiān)測的目的和任務也不盡相同。在事故早期，主要是盡可能多地獲得關于放射性煙羽特性(方向、高度、核素組成及其時空分布等)以及地面上的輻射水平(地表、空氣中濃度)方面的資料。而在事故中、后期，則主要是獲得關于地面上的輻射水平以及與食物鏈(特別是水和食品)污染狀況有關的資料。在后期還要涉及更加廣泛的區(qū)域。 就其和常規(guī)監(jiān)測的差別而言，對應急監(jiān)

21、測方法的要求應該特別注意以下三個方面： 32 a)需要有足夠的測量速度，即它對速度的要求一般要比對常規(guī)測量的更高，尤其在事故早期。在事故早期，對取樣代表性和測量精度的要求只能在權衡必要的監(jiān)測速度的前提下實現(xiàn)； b)盡可能注意測量值的時空分布以及與釋放源項的相關性。 33相對于和常規(guī)監(jiān)測的聯(lián)系而言，對應急監(jiān)測計劃的設計，一般應考慮以下三個原則： a)兼容性：與常規(guī)監(jiān)測系統(tǒng)積極兼容，只要有可能，應急監(jiān)測系統(tǒng)應當盡量做到和常規(guī)監(jiān)測系統(tǒng)積極兼容。這樣做，不僅可以節(jié)約大量開支，更重要的是可以保證監(jiān)測系統(tǒng)經常處于有人使用和維護的可運轉狀態(tài)。 b)適用性：能滿足應急監(jiān)測工作的需要。這主要指響應速度、測量內容

22、、測量量程、使用條件、配置方位等方面應滿足應急監(jiān)測的要求。 c)適度性：應急監(jiān)測系統(tǒng)在相對常規(guī)系統(tǒng)的性能指標的擴展和監(jiān)測點與監(jiān)測器的增設等方面要適度。34同樣，對于事故時的應急監(jiān)測而言，核電廠的和地方應急組織的應急監(jiān)測方案也有類同和不同的地方。從監(jiān)測的基本內容來講基本類似，但監(jiān)測的側重面和地域大小是不同的。對核電廠方面來講，主要側重于確定釋放源項及其可能影響大小，而地方政府主要是在于根據(jù)電廠的初步建議，進行進一步的補充性測量以利于公眾防護措施的實施。358.5 電離輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定8.5.1 電離輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定原則 根據(jù)輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范的相關要求，電離輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定應

23、遵循以下基本原則： (1)凡是不能被國家法規(guī)所豁免的輻射源和實踐，均應按法規(guī)要求進行適度和必要的環(huán)境監(jiān)測。 (2)環(huán)境監(jiān)測的內容和要求，應視伴有輻射設施的類型、規(guī)模、環(huán)境特征等因素的不同而不同； (3)在制定環(huán)境監(jiān)測方案時，應根據(jù)輻射防護最優(yōu)化原則和輻射環(huán)境污染源及周圍環(huán)境的具體特征有針對性地進行優(yōu)化設計，并隨著時間的推移，在經驗反饋的基礎上進行不斷的改進； (4)凡是同一場址具有多個污染源的情況，應遵循統(tǒng)一管理和統(tǒng)一規(guī)劃的原則，以做到相互協(xié)調和節(jié)約資源。 368.5.2 影響環(huán)境監(jiān)測方案制定的主要因素 環(huán)境監(jiān)測的制定，要隨核設施的具體類型、規(guī)模，以及監(jiān)測目的而異，在制定環(huán)境監(jiān)測方案時，需考慮

24、以下主要因素： (1)設施的類型、規(guī)模、潛在危害； (2)釋放核素的種類和量，以及它們的物理和化學形態(tài)、釋放的方式和途徑； (3)被釋放元素在環(huán)境中的遷移消散運動規(guī)律，以及影響這些元素遷移運動的天然和人工因素，如氣象、地質和水文狀況，植物和水庫、港灣及濃集生物等情況； (4)農業(yè)、漁業(yè)、水和食物供給、工業(yè)和文化娛樂對環(huán)境資源的利用； (5)人口分布及其按年齡、性別、飲食、職業(yè)、生活及文化娛樂習慣等方面的組成。 378.5.3 輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制定步驟 當然隨著相關核設施的類型、規(guī)模等的不同，輻射環(huán)境監(jiān)測方案的要求和規(guī)模也是不同的，但是以下主要步驟可以作為一般步驟的參考： (1)第一步是收集背

25、景性資料，包括該地區(qū)內其它設施的有關背景資料，可能受照公眾的分布和活動，當?shù)氐耐恋睾退睦媚Ｊ?，當?shù)貧庀蠛偷乇砗偷叵滤馁Y料。從中可以識別可能受照人群、重要的核素和可能的環(huán)境途徑。其它要考慮的因素包括裝置的類型、利用的放射性物質的性質和量，釋放模式和可能性，釋放的可能物理和化學形態(tài)，該地區(qū)相同污染的其它污染源，環(huán)境受體的特性（包括自然特性，如：氣候、人文、地理、地制裁等）和社會特性（如：水庫、海港、水壩、湖等），土地利用、居民、工業(yè)、娛樂、奶牛場、農場），當?shù)毓┧Y源等。 38(2)識別和評價不同的照射途徑，通過照射途徑和以上有關背景資料的分析，主要目的是要確定“三關鍵”，即關鍵途徑、關鍵核

26、素和關系居民組。同時還可以識別指示性生物。 (3)確定樣品的收集和分析計劃任何環(huán)境監(jiān)測計劃的制定都必須在滿意的監(jiān)測靈敏度和合理的代價之間的權衡基礎上完成。環(huán)境監(jiān)測是在放射性物質進入環(huán)境之后所進行的監(jiān)測，因此輻射水平一般都比較低，必須把樣品的收集和分析計劃制定好，以保證在關鍵的位置上能提供有關環(huán)境狀況的可靠指示?；卮鸷萌∈裁礃?？何地、何頻率？采用什么方法和設備？如何處理測量結果等。還包括對一些有特異性的指示性樣品的選擇。 (4)確定相應的質保要求一些大型核設施的環(huán)境監(jiān)測方案的主要步驟見圖8-4。 39408.5.4 輻射環(huán)境監(jiān)測方案的基本內容 雖然不同階段和不同部門的監(jiān)測方案有所不同，但它們涉及

27、的基本內容一般包括： (1)監(jiān)測介質：一般包括空氣、水體及水生物、土壤及沉積物、動植物及其產品等。 (2)監(jiān)測內容：，總活度；，核素分析、劑量或劑量率；環(huán)境介質中核素活度、沉降率等。 (3)監(jiān)測地點（取樣或監(jiān)測點的分布） (4)監(jiān)測頻度或時節(jié)。 (5)取樣、測量樣品的量。 (6)取樣和測量方法及技術。 (7)質量保證計劃。 (8)其他。41由于輻射防護的基本標準是根據(jù)污染核素對人所產生的劑量來控制的，因此環(huán)境監(jiān)測方案的設計也是先計算出單位釋放量的污染物在環(huán)境因素作用下經各種途徑對周圍居民產生的劑量大小，并找出其中對照射貢獻最大的關鍵照射途徑、關鍵核素和受照最大的關鍵人群組。以這“三關鍵”為核心

28、，并在全面考慮其他可能核素、途徑、污染來源的基礎上，采用代價利益權衡的方法制定出監(jiān)測方案（計劃）。428.6 不同種類核設施的輻射環(huán)境監(jiān)測方案 上面8.3.1節(jié)介紹了制定輻射環(huán)境監(jiān)測方案的基本原則，輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范（HJ/T61-2001）對各種不同污染源的環(huán)境監(jiān)測提出了不同的要求。該標準并沒有明確區(qū)分監(jiān)督性監(jiān)測和運營單位監(jiān)測方案之間的差別。但該規(guī)范是為了規(guī)范環(huán)保部門的監(jiān)測工作的，應該是指監(jiān)督性監(jiān)測，以下分類進行介紹。 438.6.1 核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測 8.6.1.1 核電廠影響輻射環(huán)境的主要相關特征核電廠是最大型的一類核設施，它們可能影響環(huán)境的主要特征有： (1)建有一座至幾座大功率（

29、典型為1000MWe）反應堆，還有相關的燃料和三廢儲存、處理等設施，以及其它一系列配套設施； (2)具有完善的多重安全屏障系統(tǒng)，保證在正常運行狀況下對環(huán)境釋放很小，事故概率很低、安全水平達到很高的水平； 44(3)在正常運行條件下，排入大氣的主要是裂變氣體（Kr和Xe等）、活化氣體（14C和41Ar等）、以及碘、微塵和氚。液態(tài)流出物主要有氚、碘、鈷、銫及其它核素。關鍵核素可能各不相同；(4)由于核電廠的反應堆芯內包容著巨大量的放射性物質，一旦發(fā)生堆芯熔化等嚴重事故，就可能釋放出大量放射性物質，對場外環(huán)境構成巨大影響。因此國際上把它們的環(huán)境威協(xié)類別定為最高的I類。45 8.6.1.2 核電廠輻射

30、環(huán)境監(jiān)方案2(1)運行前環(huán)境輻射水平調查 a)調查內容調查環(huán)境劑量水平和主要環(huán)境介質中重要放射性核的比活度。 b)調查時間環(huán)境輻射水平調查的時段連續(xù)不得少于兩年，并應在核電廠投入運行前一年完成。46c)調查范圍環(huán)境輻射劑量水平調查范圍以核電廠為中心、半徑50km。環(huán)境介質中放射性核素比活度調查范圍以核電廠為中心、半徑10km。d)監(jiān)測項目與頻次由于各核電廠的自然環(huán)境、氣象因素及所選堆型不同，監(jiān)測方案理應有所差別。監(jiān)測方案可參照表8-3壓水堆核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測方案制定。474849(2)運行期間環(huán)境監(jiān)測a)監(jiān)測范圍以核設施為中心，半徑為20km30km。b)監(jiān)測項目和頻次運行期間的環(huán)境監(jiān)測范圍、

31、項目、頻次與運行前環(huán)境輻射水平調查時基本相同。上面已經指出，針對同一個相關設施的監(jiān)督性監(jiān)測和運行設施監(jiān)測其監(jiān)測方案應該是基本相似但也有差別。50(3)核事故場外應急監(jiān)測核事故場外應急監(jiān)測分早期、中期和晚期監(jiān)測。按地方核事故應急機構制定的應急監(jiān)測計劃，實施應急監(jiān)測。(4)退役監(jiān)測根據(jù)核電廠退役時的放射性廢物源項調查，酌定監(jiān)測范圍、項目和頻次。518.6.2 其他類型反應堆的環(huán)境監(jiān)測參考核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測，根據(jù)堆型、流出物排放量和核素種類決定監(jiān)測范圍、項目和頻次528.6.3 鈾礦山及水冶系統(tǒng)環(huán)境輻射監(jiān)測 (1)主要相關特征 相對核電廠來，鈾礦冶設施的環(huán)境風險要小得多。影響環(huán)境的主要因素有： a)

32、廢氣排放。主要是氡、氡子體、鈾微塵。 b)廢水排放。主要危害是含有鈾、鐳，以及其它非放射 性元素。 c)固體廢物。包括尾礦砂、廢石。包括尾礦壩的長期影響。 (2)運行前環(huán)境輻射水平調查 a)調查時間 廠礦運行前。 b)調查范圍廠（場）界外10km以內。 c)監(jiān)測方案: 見表8-45354(3)運行期間環(huán)境監(jiān)測 a)監(jiān)測范圍 廠界外10km以內。 b)監(jiān)測方案 參照表8-4鈾礦山及水冶系統(tǒng)運行前環(huán)境輻 射水平調查方案。堆浸時增測堆浸場附近土壤，地浸時增測監(jiān)控點。(4)事故監(jiān)測按照鈾礦山及水冶系統(tǒng)應急計劃，實施應急監(jiān)測。(5)退役監(jiān)測根據(jù)源項調查結果，參照原作業(yè)場所、尾礦庫、廢石場進行監(jiān)測，監(jiān)測頻

33、次為每年一次。 558.6.4 核燃料后處理設施輻射環(huán)境監(jiān)測 (1)核燃料后處理設施的主要任務是： a)提取新燃料，如239Pu，233U等； b)回收尚未被利用的燃料，如235U，233U，239Pu等； c)回收尚未被轉換的原料，如233U，232Th； d)提取有用的裂變核素（如：90Sr，147Pm，137Cs）和超鈾核素（如：237Np，241Am等）； e)處理生產過程中產生的放射性廢氣、廢液和廢物。56主要相關特征:不同類型的反應堆所用的核燃料不同，后處理工藝也不同。核燃料后處理設施屬于“開放型”工作，具有以下主要特征：a)物料的放射性極強，含有的核素種類和形態(tài)繁多；b)物料中含

34、有相當數(shù)量的可裂變物質，仍然有臨界事故的危險；c)正常運行情況下影響環(huán)境的主要因素是經過處理的廢氣和廢水；事故情況下，隨事故種類的不同而釋放不同種類和強度的放射性物質。57(2)運行前環(huán)境輻射水平調查a)調查內容調查環(huán)境外照射劑量水平及主要環(huán)境介質中關鍵放射性核素的比活度。b)調查范圍環(huán)境外照射劑量水平調查范圍以后處理廠為中心，半徑50km。環(huán)境介質中放射性比活度調查范圍以后處理廠為中心，半徑30km。c)調查方案監(jiān)測布點主要為5km之內的近區(qū)和廠區(qū)下風方向，并以上風向的遠區(qū)作為對照點，調查對象、項目及頻次見表8-5。5859(3)運行期間環(huán)境監(jiān)測在后處理廠開始運行后的前35年中，運行期間的環(huán)

35、境監(jiān)測范圍、項目、頻次與運行前環(huán)境輻射水平調查基本相同。除設置輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測外，在取得足夠運行經驗和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)后，可適當調整監(jiān)測范圍、項目和頻次。液態(tài)流出物監(jiān)測點設置在放射性廢水排放口，主要監(jiān)測項目為63Ni、90Sr、99Tc、129I、137Cs、239Pu、U。(4)應急監(jiān)測根據(jù)事故類型，按事故應急機構制定的應急監(jiān)測計劃進行監(jiān)測。(5)退役監(jiān)測根據(jù)核燃料后處理廠退役時的放射性廢物源項調查，酌定監(jiān)測對象和頻次，主要監(jiān)測項目為14C、63Ni、90Sr、99Tc、129I、137Cs、239Pu。 608.6.5 放射性同位素與射線裝置應用的輻射環(huán)境監(jiān)測 (1)應用開放源的環(huán)境監(jiān)測 A

36、.應用前的環(huán)境輻射監(jiān)測 a)監(jiān)測時間 開放源啟用前。 b)監(jiān)測范圍 以工作場所為中心，半徑50500m以內。 c)監(jiān)測對象與項目 見表8-6應用開放型放射源環(huán)境監(jiān)測的前四項。 B.應用期間的環(huán)境監(jiān)測 監(jiān)測方案見表8-6。 6162C.應用開放源事故監(jiān)測a)監(jiān)測事故場所的放射性污染水平和污染范圍。b)監(jiān)測事故場地去污后殘留污染程度。c)監(jiān)測去污過程中產生的放射性污染物的比活度。D.工作場所退役監(jiān)測參照表8-6并增加監(jiān)測工作場所和設備的污染水平。2)應用密封型放射源（密封源）環(huán)境監(jiān)測A.輻照裝置環(huán)境監(jiān)測a)運行前環(huán)境輻射水平調查1)調查時間 裝源前。2)調查范圍 以輻照室為中心，半徑50500m以

37、內。3)調查方案 見表8-7。6364b)運行期間環(huán)境監(jiān)測按表8-7進行監(jiān)測，其中換裝源前后增加測定貯源井水中所用核素的濃度。c)輻射源泄漏監(jiān)測一旦發(fā)現(xiàn)貯源井水受所用核素的污染，立即停止排水并定期分層取樣測定所用核素的濃度，并針對污染原因，及時進行事故處理。事故處理后進行場所和污染物表面放射性污染水平監(jiān)測。65B.含密封源設施的環(huán)境監(jiān)測a)使用前環(huán)境輻射水平調查1)調查時間 裝源前。2)調查范圍 以密封源安裝位置為中心，半徑30300m以內。3)監(jiān)測對象 環(huán)境輻射劑量率。4)監(jiān)測布點 密封源安裝位置四周室內、外。5)監(jiān)測項目 輻射空氣吸收劑量率。6)監(jiān)測頻次 1次年。b)使用期間輻射環(huán)境監(jiān)測按

38、本節(jié)a)進行，其中含中子放射源的設施增加監(jiān)測中子劑量當量率。66c)含密封源設施的污染事故監(jiān)測密封源破壞造成環(huán)境污染時，進行如下監(jiān)測：1)污染區(qū)及其周圍輻射劑量率，表面放射性污染水平。2)污染區(qū)及其周圍相關環(huán)境介質中使用源放射性核素含量。3)儀器設備放射性污染水平。4)事故處理過程產生的液體和固體污染物的放射性污染水平。(3)應用粒子加速器的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測方案見表8-8。6768(4)X射線機的環(huán)境監(jiān)測X射線機(包括CT機)在運行前及運行中，對屏蔽墻外的X射線輻射劑量率和累計劑量進行監(jiān)測，每年12次。698.6.6 失控源進入環(huán)境后的輻射環(huán)境監(jiān)測 失控源一般指放射源丟失、被盜、違規(guī)處置等原因使之

39、失去控制而進入環(huán)境，為減少環(huán)境污染和保障人身健康，需進行環(huán)境監(jiān)測。 監(jiān)測步驟如下：a)調查放射源失控的原因、過程，初步確定失控源所處的位置，b)了解失控源的種類、源強、包裝情況等， 70c)根據(jù)失控源的核素種類、射線類別、包裝(或埋深)情況、所處的可疑位置及可要求的探測限等確定監(jiān)測方案，選擇監(jiān)測儀器；d)失控源被找到和取走后，對失控源所處位置的附近地區(qū)應進行仔細監(jiān)測，確認無殘留放射源或殘留污染為止；e)因失控源破損造成土壤、水體等環(huán)境污染時，除進行污染水平監(jiān)測外，對去污后的環(huán)境質量仍需進行監(jiān)測，達到審管部門的管理限值要求。718.6.7 伴生放射性礦物資源開發(fā)利用中的環(huán)境監(jiān)測(1)采選及冶煉過

40、程的環(huán)境監(jiān)測A.采選前的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測方案見表8-9前四項。 7273B.采選期間的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測方案按表8-9進行。C.冶煉過程的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測方案參照表8-9，增測原料庫和成品庫的輻射空氣吸收劑量率，必要時對原料和成品取樣監(jiān)測天然放射性核含量。 74(2)伴生放射性礦物資源利用中的環(huán)境監(jiān)測對原料和產品測量其表面輻射空氣吸收劑量率、天然放射性核素含量。頻次為每年12次。758.6.8 非伴生礦物資源開發(fā)利用中的輻射環(huán)境監(jiān)測 非伴生礦物資源在開發(fā)利用中因其所含天然放射性核素含量較高，其對環(huán)境的污染也應重視和監(jiān)測。監(jiān)測內容: 輻射空氣吸收劑量率，環(huán)境介質中226Ra、232Th、40K，室內氡。視非伴

41、生礦物資源開發(fā)利用情況制定監(jiān)測方案。76 其中，工業(yè)廢渣作建筑材料可采用GB 676386摻工業(yè)廢渣建筑材料用工業(yè)廢渣放射性物質限制標準中附錄A、B、C的方法。 摻工業(yè)廢渣建材產品可采用GB 919688摻工業(yè)廢渣建材產品放射性物質控制標準中第4、5節(jié)方法。 天然石材產品可采用JG 51893天然石材產品放射防護分類控制標準第5節(jié)的方法。77 利用非伴生礦物資源建造房屋，室內氡的控制可采用GB/T 161461995住房內氡濃度控制標準中第4節(jié)方法。 地下建筑氡可采用GB 163561996地下建筑氡及其子體控制標準中第5節(jié)方法。 磷肥、磷礦石可采用GB 892188磷肥放射性鐳226限量衛(wèi)生

42、標準中第4節(jié)的方法或能譜法。788.6.9 放射性物質運輸?shù)妮椛洵h(huán)境監(jiān)測(1)運輸過程中的環(huán)境監(jiān)測出發(fā)地、中轉站、到達地均須進行輻射環(huán)境監(jiān)測，一般包括運輸工具、貨包、工作場所等表面污染水平，環(huán)境輻射水平，運輸物資中的主要放射性核素在介質中的比活度等。 79(2)放射性物質運輸中的事故監(jiān)測A.監(jiān)測對象a)運輸容器，運輸工具；b)事故地段現(xiàn)場的地表和其它物品；c)運輸、裝卸的有關工作人員；d)事故處理過程中所用的工具和產生的廢物、廢水等 80B.監(jiān)測項目a)外照射劑量；b)表面污染水平；c)污染介質中所運輸物資中主要放射性核素的比活度。 818.6.10 放射性廢物暫存庫和處理場的輻射環(huán)境監(jiān)測(1

43、)放射性廢物暫存庫A.運行前的輻射環(huán)境監(jiān)測a)監(jiān)測內容 陸地輻射劑量率與主要環(huán)境介質中的暫存廢物所含的主要放射性核素；b)監(jiān)測范圍 以庫為中心半徑13km以內；c)監(jiān)測方案 參照表8-10。B.運行期間的環(huán)境監(jiān)測按表8-10執(zhí)行。8283(2)放射性廢物處置場廢物處置場在啟用前、運行期間及關閉后都必須進行輻射環(huán)境監(jiān)測。A.監(jiān)測范圍以處置場為中心，半徑35km以內。 84B.監(jiān)測方案參照表8-10放射性廢物暫存庫的環(huán)境監(jiān)測方案，監(jiān)測項目可根據(jù)處置場涉及的主要放射性核素情況適當調整。858.7 輻射環(huán)境監(jiān)測技術8.7.1 概述輻射環(huán)境監(jiān)測技術總體上可以分為就地測量和取樣實驗室分析兩大類。應該隨著監(jiān)

44、測目的和要求的不同選擇不同的方法。各種取樣和測量方法的優(yōu)缺點見表8-11。868788從時間角度來看，監(jiān)測方法又可以分為瞬時測量和連續(xù)、自動監(jiān)測兩大類。近年來，隨著科學技術的迅速發(fā)展，以及公眾對它的廣泛關注，環(huán)境輻射監(jiān)測技術中的實驗室測量，就地測量以及網(wǎng)絡式監(jiān)測等各個方面均取得了較大的進展，見表8-12。89908.7.2 環(huán)境輻射連續(xù)自動監(jiān)測切爾諾貝利核電站事故的教訓大大促進了環(huán)境輻射連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展。下面簡單介紹一個環(huán)境輻射連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的情況。8.7.2.1 環(huán)境輻射連續(xù)自動監(jiān)測的重要性及其基本功能 為監(jiān)視環(huán)境中輻射水平的變化，盡可能對環(huán)境中的輻射水平進行連續(xù)自動監(jiān)測是十分重要的

45、。這種連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)，可以是一個比較簡單的探測器與自動記錄單元構成的裝置，也可以是一個由很多探測器及記錄、信號傳送單元以及中央計算機構成的自動化監(jiān)測網(wǎng)絡。可以是固定監(jiān)測站網(wǎng)，也可以包括車載的流動監(jiān)測裝置，或者是出于事故監(jiān)測的需要而臨時設立的裝置。91一個比較完善的連續(xù)自動監(jiān)測網(wǎng)絡可以具有如下功能： a.可以連續(xù)自動地測量、記錄大量信息，因而可以觀察輻射水平隨時間和地點的變化情況，分析它們的變化規(guī)律和趨勢； b.可以設置足夠數(shù)量的探測器，由計算機統(tǒng)一管理形成網(wǎng)絡，因而可以自動分析各點測量結果之間，以及各點測量結果和釋放源項(通過對流出物的監(jiān)測)之間的時空相關關系； c.可以同時設置一些與輻射水

46、平監(jiān)測有關的其他探測器(如風向、風速、溫度、降雨等探測器)，通過必要的相關分析來提高對輻射水平監(jiān)測的靈敏度和預估輻射水平的發(fā)展趨勢。 92由此可見，這種連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)無論對監(jiān)測環(huán)境中輻射水平隨時間的快速變化和長期緩慢變化來講，或者是對分析輻射水平隨地域的空間分布來講，都是非常有用的。它不但可用于環(huán)境常規(guī)監(jiān)測，而且對事故性釋放的監(jiān)測特別有用。因此，在前蘇聯(lián)切爾諾貝利事故發(fā)生之后，這種系統(tǒng)在西歐，日本，美國等得到很大發(fā)展，形成兩類網(wǎng)絡：一種是或多或少在全國范圍分布的監(jiān)測網(wǎng)絡，用于事故早期報警或民防目的；另一種是以核電站為中心的局部性網(wǎng)絡，用子核電站的事故報警和環(huán)境監(jiān)測。938.7.2.2 環(huán)境輻射水

47、平連續(xù)監(jiān)測的內容環(huán)境輻射水平的連續(xù)自動監(jiān)測，主要包括以下三方面的內容：1.空氣中劑量率測定 由于放射性核素中的絕大多數(shù)是或放射性的，只要有放射性核素釋放，一般都會通過煙羽浸沒或地表沉積物的外照射而引起空氣中,劑量率的變化。因此空氣中，外照劑量率的測定，是環(huán)境中輻射水平測定的一種比較簡單和直接的方法。94 劑量率測定用的探測器一般設置在離地面1 m高的開闊地方，可采用電離室型、閃爍體型或計數(shù)管型的。測量量程一般要求從天然輻射的本底水平(0.0 xGy/h)到0.xGy/h。能量范圍在0.0 x2MeV，計數(shù)死時間最好小于20s。大多數(shù)探測器只能測定總劑量率，NaI或半導體等探測器還具有分析核素的

48、能力。因而除了給出劑量率以外，還能給出關于核素組成方面的信息，這無疑對提高環(huán)境監(jiān)測以及對監(jiān)測結果的評價水平是非常有益的，就是所謂在線譜儀的概念。952. 放射性氣溶膠監(jiān)測一般利用移動式或步進式濾紙帶收集氣溶膠樣，也有用固定式濾紙進行累積取樣的。取樣量一般在每分鐘幾十到100l以上。利用,探測器測定收集在濾紙上的氣溶膠活度。一種移動式系統(tǒng)的示意圖見圖8-5 9697在這種系統(tǒng)中，安排探測器對準或靠近取樣口的優(yōu)點是可以及早發(fā)現(xiàn)空氣污染，但卻同時由于濾紙從取樣口運動到探測器下面所可能提供的時間延時有限，因此已收集在濾紙上的天然放射性(他們主要是短壽命的)也就得不到充分的衰變，因而不可能利用充分的衰變

49、來降低天然放射性氣溶膠的干擾，因而不可能明顯提高對人工核素的監(jiān)測靈敏度。 98在不少設計中、把探測器安排在離開取樣口較遠的地方，或者同時設置近、遠兩個探測器：用對準取樣口的探測器來及早發(fā)現(xiàn)較嚴重的空氣污染；用較遠的探測器來延時探測較低水平的污染。除了利用常見的人工核素和天然氡、釷子體的半衰期之間的差別以外，還有利用粒子能量之間的差別的。能量甄別法以及利用天然氡釷子體系列的總與總計數(shù)之比具有某種恒定的/比值，或者利用氡、釷衰變鏈中某些子體(如RaC)在衰變之后所生成的子體(RaD)的半衰期極短(160s)。因而很快又會馬上放出另一個粒子的特性而構成“假符合”事件來降低天然放射性氣溶膠本底，提高監(jiān)

50、測人工核素的靈 敏度99采用上述衰變、能量甄別、/比值以及假符合法，或者它們的組合可以在天然氡、釷子體濃度為5Bq/m3量級時，在1小時左右時間內測到的人工和放射性氣溶膠濃度可達到0.051 Bq/m3。100對空氣中131I的監(jiān)測，一般采用活性炭濾紙或濾盒取樣，對元素態(tài)放射性碘的收集效率一般可達到95以上，而對可能同時存在的惰性氣體的收集效率則要低得多。為提高和穩(wěn)定對有機態(tài)碘的收集效率，常需采用浸漬活性炭或對進氣(即取樣氣體)進行加溫去濕的辦法。在嚴重事故情況下，當惰性氣體濃度很高因而對碘的監(jiān)測會產生嚴重于擾時，也有改用銀沸石來采樣的，但價格較貴。利用活性炭濾材來監(jiān)測空氣中131I時，當取樣

51、率為5m3/h左右時，監(jiān)測靈敏度可達到0.5Bq/m3的水平。 101 3. 有關氣象參數(shù)的測定 為更好地解釋環(huán)境輻射的監(jiān)測結果，常常還需要對某些氣象參數(shù)進行連續(xù)觀測，主要包括溫度、溫度梯度、風向、風速、降雨等 1028.7.2.3 連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)基本組成連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)視其要求不同其復雜程度也將有很大差別。作為一個自動監(jiān)測網(wǎng)絡，其典型構成如圖8-6所示。圖8-6中，探測器是指設置在各個監(jiān)測站（或亭）中的劑量率探測器，它們可以是高壓電離室、NaI探測器、蓋革計數(shù)管、半導體等。103104溫度探頭主要用于校正探測器的溫度響應。風向、風速和雨量計則用于更好地解釋輻射測量數(shù)據(jù)。中央計算機可以接收和

52、處理來自各個監(jiān)測站的數(shù)據(jù)。為了進行相關分析，也為了充分利用設備，環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)常常與流出物自動監(jiān)測網(wǎng)相聯(lián)接。1058.7.2.4 數(shù)據(jù)收集與傳輸從前面圖8-6可以看出，連續(xù)自動監(jiān)測網(wǎng)絡一般均可在微機(或控制機)控制之下把測量結果就地顯示并記錄下來，它們大多還具有一定的數(shù)據(jù)處理和儲存能力。各個測量點(全國性網(wǎng)絡可以多達數(shù)百個甚至更多的監(jiān)測點)的測量結果在中央控制機的巡訪下可利用無線電把測量結果傳送到網(wǎng)絡的控制中心，再由中央計算機綜合各種有關信息(包括各點和控制中心地的氣象參數(shù)，主要是風向、風速和降雨等)加以分析，給出當時的實測圖像和對下一時段內的分布預測。 106廣東大亞灣核電廠的場外監(jiān)測網(wǎng)可以作為

53、業(yè)主的局部監(jiān)測網(wǎng)的例子。它有7個自動監(jiān)測站，每個站的微型數(shù)據(jù)記錄器能記錄各個站的硅半導體監(jiān)測儀給出的測量結果，它能儲存3個月的數(shù)據(jù)，在此期間由一個內部程序保證一天接一天地不斷更新3個月以前的數(shù)據(jù)，以保證儲存進去的數(shù)據(jù)始終是最近3個月內的最新數(shù)據(jù)， 而德國等的全國性監(jiān)測網(wǎng)絡，規(guī)模要大得多，可以多達幾千個監(jiān)測點。 107德國的整體放射性信息和決策支持系統(tǒng)(Integrated Radioactivity Information And Decision Support SystemIMIS)切爾諾貝爾事故后為對付大規(guī)模核事故而建立起來的全國范圍信息和應急決策支持系統(tǒng)。它由三個操作行動水平組成：第三

54、級覆蓋了對所有先進技術監(jiān)測網(wǎng)絡，以及測量實驗室來的數(shù)據(jù)的收集。第二級是計算機化的數(shù)據(jù)處理和質量保證（根據(jù)標準化的收集和測量程序）。第一級包括數(shù)據(jù)評估和事故后果管理。108本系統(tǒng)自動監(jiān)測下列數(shù)據(jù)1m高劑量率氣載放射性濃度（氣溶膠，譜，總，總，估計的人工活度，131I）降水量地表污染陸地河流和海岸表層海水中和劑量率。 109在正常運行狀態(tài)下，它能快速提供有關任何環(huán)境輻射水平異常增加的信息。為了獲得有代表性的數(shù)據(jù)所需要的在線監(jiān)測站的數(shù)目，取決于測量的類型?？紤]到核電站的數(shù)目和位置，人口密度和通過內插和相關分析來判別氣象條件的可能影響，對德國來說可能需要50個站110根據(jù)德國過去的經驗，降水對輻射水平

55、的影響范圍可能大約為10-20km，但探測器的可視范圍大約只有10m半徑。因此為了獲得關于降水的平均空間變化的代表性信息必須適當選擇好劑量計的網(wǎng)格大小。在德國設立了2000個監(jiān)測站。一直由聯(lián)邦民防辦公室負責運營。對監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)的平均時間為2小時，對劑量率可以根據(jù)需要10分鐘平均一次。大氣網(wǎng)絡（劑量率和空氣濃度）的在線數(shù)據(jù)還得到一些離線的就地譜儀等測量數(shù)據(jù)的補充。1111121138.8 環(huán)境監(jiān)測技術中的幾個關注問題的討論8.8.1 監(jiān)測點和探測器的選擇為使有限數(shù)目的監(jiān)測點能更好反映輻射場的情況。探測器的設置應當認真設計。一般來講，監(jiān)測點的方位和數(shù)目的選定，主要根據(jù)以下幾個因素：a.可能釋放的核

56、素組成、形態(tài)和量；b.風向的概率分布和其他有關氣象特征；c.人口和交通線分布；d.從環(huán)境安全或社會因素來看是重要的地點(如居民點，交通樞紐等)；e.其他(包括可能獲得的資源條件)。114對探測器的選擇，應按實際情況決定?？捎糜诃h(huán)境劑量監(jiān)測的幾種探測器及其主要性能見表8-13。 115116從該表中數(shù)據(jù)可以看出，可以采用的探測器可以不同，總的來講，電離室型的能量響應比較好，靈敏度也較高，用得比較普遍，但是它們測量的是弱電流，因此遠距離傳送信號需要先轉換成數(shù)字信號，一般更容易受到外界干擾，同時系統(tǒng)成本較高。NaI型的優(yōu)點是同時可以分析能譜(雖然其分辨率有限)、靈敏度也較高、價格適中，但對溫度變化比

57、較敏感，也不容許受潮，所以一般需采用保溫或溫度校正的辦法，同時也需要用能量校正措施來改善其能量響應特性。計數(shù)管和半導體型一般比較易于維護和直接傳送數(shù)字化信息，相對靈敏度也尚高，價格便宜，但能量響應較差。單個探測器的測量范圍不夠寬，因此在設計監(jiān)測系統(tǒng)時，應根據(jù)實際需要和可能來優(yōu)化選擇探測器種類、數(shù)量以及它們的組合和地域配置 117 自切爾諾貝利事故后，許多國家都建立了國家性的輻射水平連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，用于核事故的早期報警5,6，但各國習慣使用的探測器不同，或者同時使用多種探測器。為了測量數(shù)據(jù)的可比性，歐共體成員國之間組織了不同探測器的多次比對，這里著重根據(jù)其1994年和1999年的兩次比對結果對各探

58、測器性能做一簡單比較 118參加94年比對的劑量率儀有四臺高氣壓電離室(均為鋼壁電離室，一臺直徑25cm，充25atm的氬氣；其余三臺直徑18cm，充28 atm的氬氣)、四臺塑料閃爍輻射劑量儀(均有能量補償，其中兩臺帶有NaI(T1)探頭以改善低能光子響應和角響應；另有一臺探測器帶有溫度補償)、一臺GM計數(shù)器劑量率儀(有能量補償)和三臺譜儀(一臺GeLi，兩臺NaI。各參加單位自己的儀器刻度結果與RIS相應的標準源(或226Ra、137Cs、60Co)刻度結果相差在5之內。而且除GM管以外的儀器對226Ra、137Cs、60Co的響應都比較一致，GM管的響應差異較大，分別為0.972、0.8

59、39和1.033。對于輻射水平的測量結果，電離室、閃爍輻射儀、譜儀的測量結果較一致，分別為38.0、39.8和39.9 nGy/h，GM管的測量結果為30.9 nGy/h。1191999年的比對在丹麥RIS天然環(huán)境放射性測量站和德國PTB的UDO實驗室進行，主要用于檢驗跨國界核事故早期報警系統(tǒng)，共有7個國家的22套不同的監(jiān)測系統(tǒng)參加6，其中監(jiān)測網(wǎng)絡用的探頭分別為3臺正比計數(shù)器(PC)，3臺GM計數(shù)器，l臺高壓電離室(1C)，1臺NaI閃爍體(SC)。其比對的部分結果歸納于表8-14中。 120121 根據(jù)表8-14中的數(shù)據(jù)和文獻6中其他儀器(沒有用于監(jiān)測網(wǎng)絡)的相關測量數(shù)據(jù)，可以看出PC和IC

60、類儀器的所謂“本底”均有負值出現(xiàn)，主要因為此兩類儀器本底較高，在出廠前通常會在低水平參考輻射場進行測量然后在數(shù)據(jù)處理電路設計時減去相應的本底值。定度不準，減的值過大，就會出現(xiàn)負值。對于煙羽模擬測量，由于靈敏度低，GM類儀器每分鐘計數(shù)波動太大，不能區(qū)分；改為每10分鐘計數(shù)，則可以區(qū)分。對于輻射場測量(SC對宇宙射線幾乎沒有響應，所以測量值偏低)，各類儀器對地表輻射測量值符合較好，對宇宙射線的響應都偏高。因此，結果建議進行進一步的必要的比對。122從國際上的經驗看，美國用高氣壓電離室較多，日本早期用NaI閃爍計數(shù)器(特殊電路設計，直接測照射量)，但由于需要溫度補償和量程等問題，后改用電離室。臺灣、