《环境放射性监测》PPT课件

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1、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

2、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”。通过核反应人工制造的核素的放射性称为“人工放射性”。226Ra60Co222Rn60Niα4.589γ0.188α4.777β0.306γ1.17γ1.33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226Ra222Rn+4He不同核素放出的动能不同，一般在2~8MeVα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

3、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

4、再经过γ衰变达到稳定态。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：式中:X—照射量，SI单位为C/kgdQ—α或β射线在空气中完全被阻止时，引起质量

5、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/kgdED—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，达到母体与子体的放射性平衡，并成为放射性核素系列：铀系(母

6、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

7、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

8、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