γ能谱仪在室内环境中的辐射测量技术研究

１。
Ｊ
图 ３ Ｆ Ｚ ０ Ｅ测得”ｃ Ｈ ５３ ’ ｓ能谱
４Ｏ ００
３ ２ １
表１
Ａ 脚Ｃ ｍ、 ｓ和砷Ｃ ｏ未修正剂量率与标准值 比较
咖
啪
咖
ｏ
由于 剂量率仪经过能量刻度之后 ， 道址
对应 于 射 线 能 量 。根 据 能 谱 剂 量 响 应 修 正 原 理， 仪器 对 于 不 同 能 量 的 响应 因 子 Ｒ 是 不 同 的 。如 果被 测核 素 的全 能峰 峰 位 发 生 改 变 ， 那 么 它所 在道 址 （ 能量 ） 响 应 因 子 与 理 论 峰 即 的 位 的响 应 因 子 就 会 不 同 ， 而 导 致 根 据 公 式 从 （ ） 出的 空 气 吸 收 剂 量 率 不 准 。 因此 ， 于 ４算 对 空气 吸收 剂 量 率 的准 确 计 算 ， 比较标 准 核 素 的 全 能峰 峰位 与理 论 峰位就 显得 尤其 重要 。 图 ２ 、图 ３ 、图 ４ 分 别 是 仪 器 测 得 的 Ａ １Ｃ 和印 ｏ能谱 。 ｍ ３ ｓ Ｃ ７
师 ， 职于中 国测试 技术 研究 院 ， 供 研究 方 向 ： 仪器 核 与探测技术 。
所 以采用总量测量的方法测出的剂量值带有一
定误差 ， 限制 了对室 内环境辐射剂量检测的准
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确性 。
的 ＮＩ ａ 闪烁探 测器 灵敏 度高 、 能量 分 辨率好 、 稳 定性 强 、 响应 快 、 测 面 积 大 ， 探 能够 准 确 测 量 放
表 辐射剂量率测定 规范》 。在 《 环境 地表 辐射剂量率测定规 范》 中规定 建筑物 内测量 ，
要 在室 内中央距 地 面 １ｍ高 度 处 进 行 ， 用 剂 量 率仪 直接 测 量 出点 位 上 的 ＾辐 射 空 气 吸 收 ｙ
有幅度的脉冲 ， ｎ表示总计数率， 设 它与源的发 射率 Ｊ通 过 源探测 效率 相联 系 ： ７ ｖ
内辐射水平可以参考该标准。一些研究者在进 行室内环境 中 辐 射测量时也参考该标准 ， 采
用 了“ 五点 法 ” 。具 体 有 两 种 方 案 ： １ 室 内测 （）
是 射线能谱学中的一个重要问题 。 能谱剂量响应修正原理利用 能谱测量 方法 ， 通过在各个单能参考辐射场中实验 ， 测出
用 的标 准为 国家标准 《 Ｂ Ｔ１５ ３— ３环 境地 Ｇ／ ８ ９ ４
量剂量换算 ， 从而得到室内环境中的辐射剂量 。 应用 总 量 测 量 方 法 进 行 辐 射 测 量 的仪 器有
很 多 ， 如 Ｆ 一７ 例 Ｄ １和 Ｆ 一３ １ 辐 射 剂 量 Ｄ ０ ３等
仪 。
对 室 内环境 辐 射 剂量 测 试 采 用 总 量测 量 ， 计数 脉 冲包 括 了探 测 器 对 射 线 所 产 生 的 所
器在 能量 为 的道址 上单位 时间 内的计 数 ，
ｃｓＥ 一仪器通过能量刻度得到每道所代表 的 ｐ ；
Ｐ Ａ等部分组 成， 图 １所示。其 中， Ｄ 如 所选 用
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： ２
射 线 能 量 ； 一 仪 器 对 于 能量 为 Ｅ 射 线 的 响 Ｒ
应 因子 。
４ 实 验 结 果
剂量率 瞬时值 。环境 ＾辐射 照射对居 民产生 ｙ 的有效剂量 当量可用下式进行估算 ：
Ｈ ｅ＝Ｄ Ｋ‘ ・ ｔ （） １
们对辐射的危害更加关注。城市居 民大部分时 间都在室内工作 、 学习和生活 ， 室内环境辐射与
人 类健康 和 儿童 生长 发 育 的关 系 密切 。人们 迫 切 希望 有一 种快 速准 确 的技术 对 室 内环境 中 的
在 该 能量 辐 射 下仪 器 的剂 量 指示 值 ， 它 与该 将
量取东 、 、 北、 ５点， 南 西、 中 测量时探 头朝下离 地面 ｌ １２ｍ， ｍ～ ． 离墙 ０ ５ｍ， ． 各连续测读 ｌ ０ 个数据 ， 计算平均值 。（ ） 内 ＾辐射水平 ｊ ２室 ｙ
测定 时 ， 距地 面 １ｍ 距 墙 面 ３ ｍ 的 房 问 四 在 ０ｃ
表３
ｍ ｔ Ｃ 和６ Ａ 、ｔ ｓ 。 ｏ剂量率计算值 ａ Ｃ 与标准值 比较
４ ２ 室 内环 境辐射 测量 实验 ．
采用“ 五点法” 使用 剂量率仪 Ｆ Ｚ０ Ｅ ， Ｈ ５３
对某单位室 内工作场所进行辐射检测 ， 并且用
为 了减 小 采 用 总 量 测 量 所 带 来 的 剂 量 误
差， 很多研究者使用了 ＾能谱仪对环境中的辐 ｙ 射剂量进行测量 。国外许 多工作者用 能谱 测量 方法 进 行 环境 放射 性 水平 的监 测 ， 果显 结 示大部分地区在正常本底水平 。国际辐射单位 与测量委员会 （Ｃ Ｕ １９ ＩＲ ） ９４年 ５ ３号报告 书推 荐了“ 环境 能谱学 ” 方法。 自 １８ ９５年 以来 ， 中国原子能科学研究 院等就对 能谱仪 应用 开展了广泛的研究 ， 用该方法测定了环境 空 气吸收剂量率 。中国科学院高能物理研究所用 ＮＩ ａ 能谱仪测定 了北 京玉泉路附近 ２ ５个 测点 地表 １ ｍ高处的吸收剂量率 ， 与高压电离室实 测 结果 吻合很 好 。 由于室内环境是人类生活 的公共环境 ， 而 《 环境地表 辐 射剂 量率测定规范》 适用于测 定核 设 施 和 其 他 辐 射 装 置 附 近 环 境 地 表 的 辐射剂量率 ， 也适用于其 他环境地表 ＾ ｙ 辐射剂 量率 的测定 （ 中“ 境 ” “ 其 环 指 人类 生 活 的公 共 环境 ， 而不涉及辐射 工作 场所” ， ） 因此测量 室
式 中： 一有效剂量当量，ｖＤ 一环境地 Ｓ； 表 ＾辐射空气 吸收剂量率 ， ｙｈ 有效剂 ｙ Ｇ／ ； 量 当量率与空气吸收剂量率 比值 ， 该标准采用 ０７ ｖ Ｇ ； 环 境 中停 留时 间 ，。 ．Ｓ／ ｙ￡ 一 ｈ 对 于室 内环 境 中 的 电离 辐 射剂 量 测 试 ， 现
Ｆ Ｚ ０ Ｅ Ｈ Ｓ３ Ｈ ５３ 。Ｆ ＺＯ Ｅ由高灵敏探测器、 高压 电 路 、 谱 电路、 大 器、 Ｃ 、 光 报警 器 和 稳 放 ＭＡ声
进而计算空气 吸收剂量率 。根据该原理 ， 空气
吸收剂量率 的计算公式可表示为：
Ｅ…
ｃＥ
＂
■ 一
Ｒ。 Ｅ
￣
（） ４
式 中： 一空气 吸收剂量率 ， ｙｓｃ 一仪 Ｄ Ｇ／ ；
ｏｏ ｏ ｏ０ Ｃ ＝ Ｅ￣ ７ｋ Ｈ １ ｇ ５８ Ｖ ２ ．ｃ
ｏ ｎ＝ｌ ２ ９ ｕｔ ９９ ｏ １８ ２ ２６ ５ ３ｏ Ｈ ５３ Ｃ 能谱
表２ Ａ １ ｓ ｍ￣ ７ 和 Ｃ ３Ｃ ｏ全 能 峰 实 测 峰 位
与理论峰位比较
Ｒ 一 Ｒ
一
环境 中的 辐射测量。本文对 能谱测量 方 法能否对室内环境中的辐射剂量进行快速准确 的测 量进 行 了研究 。
｛ Ｒ＋ Ｒ
＜ ＜
（ 一 （ ＥＥ ３ ）
式 中： 尺 一仪器对于能量为 Ｅ 射线 的响 应因子； Ｅ 一能量响应 曲线 中， Ｅ、 … 与 相邻 的 ２个 能量 ；孙 Ｒ￣ 能量 响应 曲线 中 ， Ｅ Ｒ Ｅ 与
辐射场的剂量约定真值相 比， 得到该能量辐射
下仪器的响应因子 Ｒ 。 如 由于能够提供 的参考辐射场不 是连续 的， 可以通过线性内插来计算仪器对任意能量的响
应 因子 ， 公式 如下 ：
，
角和中央五点 ， 分别测量室 内 辐射 的吸收剂 量率 ， 并求均值 。 Ｊ
由上 述可 知 ， 以采 用 “ 点 法 ” 可 五 进行 室 内
中图分类 号 ： Ｔ ４ Ｌ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ５ －９４ ２ １ ）３ ２ ３０ ２ ８０ ３ （０ ２ ０ － ８ －４ ０
当人体接受 电离辐射超过一定量时 ， 将引 起组织或器官的损伤 ， 因此 ， 人们特别关注电离
辐 射对人 体健 康 的影 响 问题 。 日本 福 岛核 电站 的辐射 泄漏 ， 对周 边 环境 造成 了严 重污 染 ， 人 使
在 常见 的是 采用 总 量 测量 法 ， 即测量 入 射 到探 测器 的 射线 引起 的探 测器 计 数 ， 后 进行 总 之
辐射剂量进行检测 ， 从而预防高 比活度或被放
射 污染 的建 筑材 料对 居 民健康 造 成损 害 。
１ 室 内环境 辐射剂量检测
根据国家环 境保护 行业标 准《 ＪＴ６ Ｈ ／ １— ２０ 辐射环境监测技术规范》 ０１ 对辐射环境监测 方法的规定 ， 辐射空气吸收剂量率监测所 引
黄 秋 ， 杨 勇， 郑永 明 ， 平 ， 建 黄 杨
（ 国测试技术研究院 ， 中 四川成都 ６０ ２ ） １０ １
摘要 ： 于室内环境 中的 电离辐射剂量测量 ， 对 常用 碘化钠探测器 进行总量测 量 ， 由于该探 测器对不 同能量的 射 线响应相差较大 ， 而总量测量未进行能量剂 量响应 修正 ， 因此测 量结果误 差较大 ， 影响 了 室内环境辐射剂量 检测 的准确性 。论 文介绍了 能谱仪测试 室 内环境 中的辐射剂量研究结果 。 关键词 ： 内环境 ； 室 能谱仪 ； 辐射剂 量 ； 响应修正
占 ＝ｎ Ｎ ／ （） ２
若知道 了探测效率与 由实验测得 ｎ 就可 ，
以求得 射线强度， 进而得到环境 中的辐射剂
收稿 日期 ：０ １ ２— ２ ２ １ —１ ０ 作者 简介 ： 黄秋 （９ ４一） 男 ， １８ ， 四川达州人 ， 助理 工程
量 。但 因为碘化钠探 测器在低能部分 响应 偏高 ， 对不 同能量 的 射线响应相差较大 ， ］
３ 能谱剂量响应修正原理
环境 能谱 测量是 电离辐射环境 测量 中 高效 、 准确、 经济的方法。 能谱仪主要用来测 定 环境 辐 射 场 中放 射性 核 素 的种 类 、 表 放射 地
性 核 素活 度浓 度 以及 它们对 总辐 射剂 量率 的贡