电离辐射监测2014ppt课件.ppt

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1、电离辐射环境监测简介一、监测标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871－2002《辐射环境监测技术规范》HJ/T61-2001《环境地表γ辐射剂量率测定规范》GB/T14583-93《表面污染测定第一部分：β发射体和α发射体》GB/T14056.1-2008《含密封源仪表的放射卫生防护要求》GBZ125-2009《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护》GBZ114-2006《X射线衍射仪和荧光分析仪防护标准》GBZ115—2002《X射线计算机断层摄影放射防护要求》GBZ165-2012《医用X射线诊断放射防护要求

2、》GBZ130-2013《工业X射线探伤放射卫生防护标准》GBZ117-2006《工业γ射线探伤放射防护标准》GBZ132-2008辐射环境监测可分为：1.主动测量2.被动测量二、监测仪器人们根据射线与物质相互作用后产生的各种效应，制成了许多不同类型探测器。放射性主动测量常用的探测器有三类：气体电离探测器（利用射线在气体介质中产生的电离效应）、闪烁探测器（利用射线在闪烁物质中产生的发光效应）半导体探测器（利用射线在半导体中产生的电子和空穴）。2.1常用X、γ辐射监测仪电离室类监测仪高气压电离室是测量环境剂量率的常用仪表，这类仪器由一

3、个高压电离室探测器和电子线路组成。前者为一个充高气压（一般为25个大气压的氩气）的不锈钢球壳组成，中间密封一个电极。电子线路主要为MOSFET静电计、二次放大电路、高低压变换器以及读出线路。这类仪表在环境监测中用得十分普遍，它的缺点为价格比较昂贵。适用于低水平的γ环境剂量率的测量所测范围为0.01µGy/h～103µGy/h能量响应50keV～3MeVGE的RS131高气压电离室25个大气压的高纯Ar气高气压电离室原理图高压电离室能量响应特性（相对与Cs－137的661keV）2.1常用X、γ辐射监测仪闪烁剂量率仪表闪烁剂量率仪表由

4、闪烁探测器和电子线路两部分组成。闪烁探测器包括闪烁体、光电倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外壳几部分组成，它主要起到把γ辐射的能量转变为电信号的作用。目前常用的闪烁探测器有用硫化锌补偿的塑料闪烁体、组织等效塑料闪烁体、Nal(T1)等。所测范围为0.001µGy/h～102µGy/h能量响应40keV～4MeVBH3103B便携式Χ-γ辐射仪伽玛辐射仪FH40闪烁探测器能量响应特性Ｇ－Ｍ计数管在气体电离探测器中，Ｇ－Ｍ计数管具有相当突出的优点：气体放大倍数极高，入射射线只要产生一个离子对就能引起放电而被记录，对带电粒子的本征效率接近10

5、0%，并且输出脉冲的幅度很大，所需的测量仪器很简单。Ｇ－Ｍ计数管的主要缺点是：分辨时间太长，不能用于高计数率测量；对γ射线的探测效率较低。所测范围为0.1µGy/h～104µGy/h能量响应30keV～2MeV2.1常用X、γ辐射监测仪个人剂量计长杆剂量率仪其他测量设备被动测量热释光剂量计(TLD)的工作原理(1)晶体物质的电子能级分属两种能带：导带满带——处于基态已被电子占满的容许能带导带——没有电子填入或尚未填满的容许能带电子陷阱禁带——隔开满带和导带（有一定宽度）(2)杂质原子及原子或离子的缺位和结构错位禁带电子陷阱——近导带

6、下面的局部能级，能吸附电子激活能级——近满带上面的局部能级，能吸附空穴激活中心没有辐照——电子陷阱是空着的，激活能级是填满电子的满带(3)发光机制：辐射晶体电离激发满带中电子进入导带，产生空穴（过程1）∵低能态较高能态稳定进入导带的电子落入电子陷阱形成F中心（空穴移入激活中心形成H中心)（过程2）辐射能量贮存（常温下可保持很久）加热温度达到一定值F中心的电子又进入导带最终与H中心的空穴复合（过程3）发出荧光（热释光TL)剂量测量原理：发出的总光子数∝释放的总电子数∝所吸收的辐射能量TLD的种类和特性热释光体LiFLi2B4O7(Mn

7、)CaF2(天然)CaF2(Mn)BeOCaSO4(Mn)CaSO4(Dy)LiF(Mg,Cu,P)主峰加热温度110ºC~260ºC2.2选用监测仪的原则监测仪器选择原则：（一）射线性质：对于射线的种类及性质清楚的场所，应选用针对性较强的仪器。如果对于辐射场的性质不清楚的场所监测，应选用带有多用探头的监测仪或携带多种监测仪。（二）量程范围：一般要求测量仪器的量程下限值至少应在剂量限值的1/10以下，上限根据具体情况而定。有的数显式仪表会在量程下限也报出数据，而有的仪表会在超量程时数据为零，在实际使用前，必须了解仪器的性能。（三）能

8、量响应：一台理想的辐射监测仪器应该是不论射线的能量大小，只要照射量相同，其仪器的响应就应相同。然而，事实上仪器的响应总是随着射线能量的不同，产生一定的差异，响应对能量依赖性小，这种差异就小，即能量响就好。反之能量响应差。对剂量率仪表一