环境监测第八章放射性污染监测

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1、第八章 环境中放射性污染监测教学目的和要求1、了解放射性及环境中的放射性的基本概念及分布特征2、理解放射性防护标准和实验室检测仪器的原理3、掌握放射性监测方法教学重点1、放射性的基本概念2、放射性监测的两种类型3、放射性监测仪器的原理和适用情况4、放射性核素的测定原理和基本方法5、放射性衰变的类型6、放射性活度和半衰期、照射量和剂量第一节基础知识第二节环境中的放射性第三节放射性辐射防护标准第四节放射性测量实验室和检测仪器第五节放射性监测第一节 基础知识一、放射性（一）放射性核衰变1.核蜕变不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，从原子核内部放出

2、电磁波（γ）或带有一定能量的粒子（α、β），降低其能级水平，转化为结构稳定的核。这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变”。2.放射性在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出α、β、γ射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，称为“放射性”。图8.1226Ra和60Co的核衰变1.α衰变α衰变是不稳定重核（一般原子序数大于82）自发放出4He核（α粒子）的过程。2.β衰变β衰变是放射性核素放射β粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果。β衰变可分为负β衰变、正β衰变和电子俘获三种类型。3.γ衰变γ射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级

3、或者基态时所放射的电磁辐射。（二）放射性衰变的类型1.放射性活度（强度）放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数目。2.半衰期当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间称为半衰期（T1/2）。（三）放射性活度和半衰期（四）核反应核反应：是指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子的过程。二、照射量和剂量（一）照射量式中：dQ——γ或X射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正的或负的）的总电量值，C；X——照射量，它的SI单位为C/kg，与它暂时并用的专用单位是伦琴（R），简称伦。（二）吸收剂

4、量它是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离辐射能量大小的物理量。其定义用下式表示：式中：D——吸收剂量，SI单位为J/kg，单位的专门名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示；——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量。（三）剂量当量剂量当量（H）定义为：在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，即H=DQN式中：D——吸收剂量，Gy；Q——品质因素，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型等（见表8.1）；N——所有其他修正因素的乘积。表8.1品质因数与照射类型、射线种类的关系照射类型射

5、线种类品质因素外照射x、γ、e1热中子及能量小于0.005MeV的中能中子3中能中子（0.02MeV）5中能中子（0.1MeV）8快中子（0.5～10MeV）10重反冲核20内照射β－、β+、γ、e、x1α10裂变碎片、α发射中的反冲核20第二节环境中的放射性一、环境中放射性的来源天然放射性核素环境中的放射性人为放射性核素（一）天然放射性核素1.宇宙射线及其引生的放射性核素2.天然系列放射性核素3.自然界中单独存在的核素（二）人为放射性核素1.核试验及航天事故2.核工业3.工农业、医学、科研等部门的排放废物4.放射性矿的开采和利用二、放射性核素在

6、环境中的分布（一）在土壤和岩石中的分布表8.2土壤、岩石中天然放射性核素的含量单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.96×10-2～8.88×10-28.14×10-2～8.14×10-1226Ra3.7×10-3～7.03×10-21.48×10-2～4.81×10-2232Th7.4×10-4～5.55×10-23.7×10-3～4.81×10-2238U1.11×10-3～2.22×10-21.48×10-2～4.81×10-2（二）在水体中的分布表8.3各类淡水中226Ra及其子代产物的含量单位：Bq/L核素矿泉及深水井地下水地面水雨水22

7、6Ra222Rn210Pb210Po3.7×10-2～3.7×10-13.7×102～3.7×103<3.7×10-3≈7.4×10-4<3.7×10-23.7～37<3.7×10-3≈3.7×10-4<3.7×10-23.7×10-1<1.85×10-2－－3.7×10～3.7×1031.85×10-2～1.11×10-1≈1.85×10-2（三）在大气中的分布大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要是氡的同位素（特别是222Rn），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗粒上

8、。（四）在动植物组织中的分布任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其含量