放射性測量實驗室和檢測儀器
本節(jié)要求：
了解對放射性測量實驗室的要求，放射性監(jiān)測的兩種類型；
掌握放射性檢測儀器的原理和適用情況；
一、放射性測量實驗室
1、放射化學實驗室：樣品處理、安全防范方面；
2、放射性計測實驗室：放射性計量儀器和裝置，設計實驗室時，特別要考慮放射性本底問題。
二、放射性檢測儀器
基本原理是基于射線與物質(zhì)間相互作用所產(chǎn)生的各種效應，包括電離、發(fā)光、熱效應、化學效應和能產(chǎn)生次級粒子的核反應等。
1、電離型檢測器：利用射線通過氣體介質(zhì)時，使氣體發(fā)生電離的原理制成的探測器。
電流電離室：測量由于電離作用而產(chǎn)生的電離電流，適用于測量強放射性；主要用來研究由帶電粒子所引起的總電離效應，即測量輻射強度及其隨時間的變化。
正比計數(shù)管：由于輸出脈沖大小正比于入射粒子的初始電離能，故定名為正比計數(shù)管。這種計數(shù)管普遍用于α和β粒子計數(shù)，具有性能穩(wěn)定、本底響應低等優(yōu)點。
蓋革（gm）計數(shù)管：普遍地用于檢測β射線和γ射線強度。
2、閃爍檢測器：利用射線與物質(zhì)作用發(fā)生閃光的儀器。它具有一個受帶電粒子作用后其內(nèi)部原子或分子被激發(fā)而發(fā)射光子的閃爍體。當射線照在閃光體上時，便發(fā)射出熒光光子，并且利用光導和反光材料等將大部分光子收集在光電倍增管的光陰極上。光子在靈敏陰極上打出光電子，經(jīng)過倍增放大后在陽極上產(chǎn)生電壓脈沖，此脈沖還是很小的，需再經(jīng)電子線路放大和處理后記錄下來。
閃爍檢測器以其高靈敏度和高計數(shù)率的優(yōu)點而被用于測量α、β、γ輻射強度。
3、半導體檢測器：半導體檢測器的工作原理與電離型檢測器相似，但其檢測元件是固態(tài)半導體。當放射性粒子射入這種元件后，產(chǎn)生電子-空穴對，電子和空穴受外加電場的作用，分別向兩極運動，并被電極所收集，從而產(chǎn)生脈沖電流，再經(jīng)放大后，由多道分析器或計數(shù)器記錄。半導體檢測器可用作測量α、β和γ輻射。
放射性監(jiān)測按相應國家或行業(yè)標準進行。
hj/t 61-2001 輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范
gb 12379-90 環(huán)境核輻射監(jiān)測規(guī)定
gb/t 14583-93 環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范
gb/t 14582-1993 環(huán)境空氣中氡的標準測量方法
gb/t 14584-1993 空氣中-131的取樣與測定
三、hj/t61-2001 輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范
1、常用術語
輻射監(jiān)測：為了評估和控制輻射和放射性物質(zhì)的照射，對劑量或污染所完成的測量及對測量結(jié)果所作的分析和解釋。
輻射環(huán)境監(jiān)測：在輻射源所在場所的邊界以外環(huán)境中進行的輻射監(jiān)測。
常規(guī)監(jiān)測：在預定場所按預定時間間隔進行的監(jiān)測。
應急監(jiān)測：在應急情況下，為查明放射性污染情況和輻射水平而進行的監(jiān)測。
放射性廢物：含有放射性核素或被其污染，沒有或暫沒有重復利用價值，其放射性比活度或污染水平超過國家規(guī)定婦女限值的廢棄物。
代表性樣品：是被取樣介質(zhì)相同的一部分，具有被取樣介質(zhì)的性質(zhì)和特征。
2、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的目的
積累環(huán)境輻射水平數(shù)據(jù)；總結(jié)環(huán)境輻射水平變化規(guī)律；判斷環(huán)境中放射性污染及其來源；報告輻射環(huán)境質(zhì)量狀況。
3、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的原則
輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測蝗內(nèi)容，因監(jiān)測對象的類型、規(guī)模、環(huán)境特征等因素的不同而變化；
在進行輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方案設計時，應根據(jù)輻射防護*優(yōu)化原則，進行優(yōu)化設計，隨著時間的推移和經(jīng)驗的積累，可進行相應的改進。
4、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測內(nèi)容
（1）陸地γ輻射劑量
（2）空氣
氣溶膠：監(jiān)測懸浮在空氣中微粒態(tài)固體或液體中的放射核素濃度；
沉降物：監(jiān)測避自然降落于地面上的塵埃、降水（雨、雪）中的放射性核素含量；
氚：主要監(jiān)測空氣中氚化水蒸氣中氚的濃度；
（3）水
地表水：監(jiān)測主要江、河、湖泊和水庫中的放射性核素濃度；
地下水：監(jiān)測地下水中放射性核素的濃度；
飲用水：監(jiān)測自來水和井水及其它飲用水中的放射性核素濃度；
海水：監(jiān)測沿海海域近海海水中的放射性核素濃度；
（4）底泥：監(jiān)測江、河、湖、庫及近岸海域沉積物中放射性核素含量；
（5）土壤：監(jiān)測土壤中的放射性核素含量；
（6）生物
陸生生物：監(jiān)測谷類、蔬菜、牛（羊）奶、牧草等中的放射性核素含量；
水生生物：監(jiān)測淡水和海水的魚類、藻類和其它水生生物中的放射性核素含量；
5、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點的布設原則
（1）陸地γ輻射：監(jiān)測點應相對固定，連續(xù)監(jiān)測點可設置在空氣采樣點處；
（2）空氣：空氣（氣溶膠、沉降物、氚）的采樣點要選擇在周圍沒有樹木、沒有建筑物影響的開闊地，或沒有高大建筑物影響的建筑物的無遮蓋平臺上；
（3）水
地表水：盡量考慮國控、省控監(jiān)測點；
飲用水：在城市自來水管末端和部分使用中的深井設飲用水監(jiān)測采樣點；
海水：在近海海域設置海水監(jiān)測采樣點；
（4）底泥：監(jiān)測江、河、湖、庫及近岸海域沉積物中放射性核素含量；
（5）土壤：設置在無水土流失的原野或田間；
（6）生物
陸生生物：樣品采集區(qū)和樣品種類應相對固定；
采集的谷類、蔬菜樣品應選擇當?shù)鼐用駭z入量較多且種植面積大的種類；牧草樣品應選擇當?shù)赜写硇缘姆N類；采集的牛（羊）奶均應選擇當?shù)仫暳巷曫B(yǎng)的牛（羊）奶所產(chǎn)的奶汁；
水生生物：監(jiān)測采樣點應盡量和地表水、海水的監(jiān)測采樣區(qū)域一致。
6、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的項目和頻次
表1 環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測項目和頻次
監(jiān)測對象
分析測量項目
監(jiān)測頻次
陸地γ輻射
γ輻射空氣吸收劑量率
γ輻射累積劑量
連續(xù)監(jiān)測或1次/月
氚
氚化水蒸氣
1次/季
氣溶膠
總α、總β、γ能譜分析
1次/季
沉降物
γ能譜分析
1次/季
降水
3h、210po、210pb
一次降雨(雪)期/年
水
u、th、226ra、總α、除k總β、90sr、137cs
1次/半年
土壤和底泥
u、th、226ra、90sr、137cs
1次/年
生物
90sr、137cs
1次/年
7、樣品采集
（1）采樣原則
從采樣點的布設到樣品分析前的全過程都必須在嚴格的質(zhì)控措施下進行；
采集代表性樣品與選用分析方法同等重要，必須給予足夠的重視；
根據(jù)監(jiān)測目的和現(xiàn)場具體情況確定監(jiān)測項目、采樣容器、設備、方法、方案、采樣點的布置和采樣量。采樣量除保證分析測定用量外，應留有足夠的余量，以備復查；
采樣器使用前必須符合國家技術標準的規(guī)定，使用前須經(jīng)檢驗，保證采樣器和樣品容器的清潔，防止交叉污染。
（2）空氣
氣溶膠：一般由濾膜（紙）夾具、流量調(diào)節(jié)裝置和抽氣泵等三部分組成。采樣器的采樣口應高出基礎面1.5m；采樣器經(jīng)過計量檢定，采樣總體積換算成標準狀態(tài)下的體積，同時記錄溫度、氣壓、濕度、風向和風速。
沉降物：采樣設備的接受面積為0.25m2的不銹鋼盤，盤深30cm，采樣盤安裝在距地面一定調(diào)試周圍開闊、無遮蓋的平臺上，盤底面要保持水平，上口離基礎面1.5m。
濕法采樣：采樣盤中注入蒸餾水，水深經(jīng)常保持在1~2cm。收集樣品時，將采樣盤中采集的沉降物和水一并收入兼或玻璃容器中封存。
干法采樣：在采樣盤內(nèi)表面底部涂一薄層硅油（或甘油），用以粘結(jié)沉降物。收集樣品時，用蒸餾水沖洗干凈，將樣品收塑料或玻璃容器中封存。
降水：用降水采集裝置，安放在周圍至少30m內(nèi)沒有樹木和建筑物的開闊平坦地。受水器邊沿上緣離地面高1m，采取適當措施防止揚塵的干擾。
采樣時，貯水瓶要每天定時更換，采集好的樣品，充分攪拌以后用量筒量出總量，采完樣品后，貯水瓶用蒸餾水充分清洗，以備下次使用。
（3）水
地表水：用自動采水器或塑料桶采集水樣，在江河控制斷面采樣，斷面水面寬《10m時，在主流中心采樣；斷面水面寬>10m，在左、中、右三點采樣。湖泊、水庫水樣須多點采樣，水深《10m，在水面下50cm處采樣；水深>10m，增加中層采樣；
采樣前洗凈采樣設備，采樣時用樣水洗滌三次后采集。
飲用水、地下水：自來水水樣取自來水管末端水；井水水樣采自飲用水井。泉水水樣采自出水量大的泉水。凡用泵或直接從干管采集水樣時，必須先排盡管內(nèi)的積水，方可采集水樣。
（4）土壤
土壤采集器或采樣鏟。在相對開闊的未耕區(qū)采取垂直深10cm的表層土。一般在10m×10m范圍內(nèi)，采用梅花形布點或根據(jù)地形采用蛇形布點（采點不少于5個）進行采樣。將多點采集的土壤除去石塊、草根等雜物，現(xiàn)場混合后取2~3kg樣品裝在雙層塑料袋內(nèi)密封，再置于同樣大小的布袋中保存。
8、樣品的保存和運輸
（1）水樣采集后，用濃硝酸酸化到ph=1~2（監(jiān)測氚、c14或i132的水樣不酸化；監(jiān)測銫-137的水樣用鹽酸酸化；當水中含泥沙時較高時，待24小時后取上清液再酸化），盡快分析測定。水樣保存期一般不得超過2個月；
（2）密封的土壤樣品必須在7天內(nèi)測其含水率，晾干保存；
（3）生物樣品采集后，及時處理，注意保鮮。牛（羊）奶樣品采集后，立即加適量甲醛，防止變質(zhì)。
（4）采集的樣品要分類保存，防止交叉污染。
樣品運輸過程需認真填寫送樣單，運輸中樣品要有專人負責。
9、樣品監(jiān)測
（1）樣品預處理方法
水樣：水樣運到實驗室，對要求分析澄清的水樣通過過濾或靜置使懸浮物下沉后，取上清液；
土壤及底泥樣品：樣品運至實驗室，立即除去沙石、雜草等異物，稱重，置于搪瓷盤中攤開晾干，碾碎過120目篩，105℃恒溫干燥至恒重，計算樣品失水量。于已編號的廣口瓶中密封保存，備用。
生物樣品：
鮮樣，如谷類，稻和麥等谷類的籽實，風干，脫殼，去砂石等雜物，稱鮮（干）重。
樣品干燥處理：果實等切成碎片，放入搪瓷盤內(nèi)攤開，于干燥箱內(nèi)105℃烘至恒重，計算樣品失水量，密封保存。
樣品灰化處理：把干樣放入蒸發(fā)皿中，加熱使之充分炭化（防止出現(xiàn)明火）。然后移入馬福爐內(nèi)，根據(jù)待測項目的要求選擇合適的濕度進行灰化，冷卻稱重，主牌灰鮮（干）比，密封保存。
沉降物：樣品送至實驗室后，用光潔的鑷子將落入采樣盤中的樹葉、昆蟲等異物取出，并用去離子水將附著在異物上面的細小塵粒沖洗下來，合并沖洗液于樣品中，棄去異物。將樣品溶液與塵粒全部定量轉(zhuǎn)入500ml燒杯中，在電熱板上蒸發(fā)使體積濃縮至50ml后，將樣品分數(shù)次轉(zhuǎn)入已于105℃恒重的瓷坩堝中，在電熱板上小心蒸發(fā)至干，于105℃烘至恒重，根據(jù)待測項目要求準確稱取部分或全部樣品進行分析。
氣溶膠：根據(jù)濾膜的大小、材質(zhì)，結(jié)合待測項目要求選擇合理的處理方式。一般能用于直接測量可不必經(jīng)預處理步驟；對于纖維素濾膜可結(jié)合待測項目要求選擇合適的溫度進行炭化、灰化處理；對于玻璃纖維濾膜，可結(jié)合待測項目要求選擇合適的溶劑進行提取處理。
（2）監(jiān)測分析方法
凡有國家標準的，一律采用國家標準，沒有國標的優(yōu)先選用行業(yè)標準，選用其他方法需報國家環(huán)?？偩峙鷾省?br>10、輻射環(huán)境質(zhì)量報告填寫
（1）輻射環(huán)境質(zhì)量年報格式
前言
概況：輻射環(huán)境監(jiān)測機構、監(jiān)測儀器設備、輻射環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容；
輻射環(huán)境監(jiān)測方案：輻射污染源監(jiān)測方案、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方案；
質(zhì)量保證：
監(jiān)測結(jié)果：輻射污染源監(jiān)測結(jié)果、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果；
輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)論，其中應包括輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的評價，環(huán)境輻射水平變化趨勢分析，存在問題的探討等；
（2）輻射環(huán)境質(zhì)量年報的要求
用表格等方式列出監(jiān)測方案，其中包括監(jiān)測對象、項目、頻次、采樣點數(shù)、監(jiān)測方法、儀器設備和探測限等。繪出監(jiān)測采樣點位分布示意圖；
用文字詳細敘述環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證的主要措施，并用具體統(tǒng)計數(shù)字、表格等形式給出實施質(zhì)量保證措施取得的成績；
對監(jiān)測結(jié)果需列出樣品數(shù)，測值范圍、平均值、標準差和置信區(qū)間；單個樣品的測量值需給出單次測量的標準差。在給出擬合曲線圖、不同時間或不同地點的環(huán)境樣品比活度的比較圖上，均要畫出各點或各樣品測量值的置信區(qū)間；
發(fā)現(xiàn)監(jiān)測結(jié)果有異常時應分析其原因并說明處理結(jié)果。
11、污染事故報告
（1）初始報告與定期定時報告
對核事故、輻射事故或安全性放射懷污染事件，必須立即開展事故監(jiān)測或應急監(jiān)測，并迅速向上級主管部門報告。
初始報告要求在事故發(fā)生后就立即報告。
定期定時報告要求事故發(fā)生后每隔24小時報告一次，直至污染源得到有效控制，污染水平明顯降低為止。
（2）污染事故報告內(nèi)容
污染事故的性質(zhì)與類型；
放射性物質(zhì)排放的成分和數(shù)量；
主要環(huán)境介質(zhì)的污染水平及污染范圍；
居民受照劑量的估算；
事故發(fā)生后所采取的控制污染措施和輻射防護措施；
（3）建立污染事故技術檔案
對伴有輻射設施出現(xiàn)的輻射事故或突發(fā)放射性污染事件必須建立專門的技術檔案。對規(guī)模大、污染嚴重或影響范圍廣的事故，事故處理后應建立長期監(jiān)測和觀察的技術檔案。