环境监测课件放射性监测

1、1.衰变衰变4He核核粒子粒子 由一个不稳定的重核自发发出由一个不稳定的重核自发发出4He核核粒子的过程。粒子的过程。 226Ra 222Rn + 4He 粒子的质量大、速度小，穿透能力小，容粒子的质量大、速度小，穿透能力小，容易被其它物质吸收，在空气中一般经易被其它物质吸收，在空气中一般经3-8cm路程即被吸收。路程即被吸收。1放射性核的减少服从指数规律放射性核的减少服从指数规律 即在某一时刻即在某一时刻t放射性核的数目放射性核的数目N与初始与初始t0时放射性核的数目时放射性核的数目N0有如下关系：有如下关系： NN0et2半衰期半衰期 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

2、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半衰期(T1/2)。衰变常数与半衰期有以下关系：。衰变常数与半衰期有以下关系： T1/2 = 0.693/ 半衰期是放射性核素的根本特性之一，不同核素半衰期是放射性核素的根本特性之一，不同核素T1/2不同。所以对不同。所以对一些一些T1/2长的核素，一旦发生核污染，要通过衰变令其自行消失，长的核素，一旦发生核污染，要通过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。需时是十分长久的。 例题：例题：Sr的的T1/2 = 29年，一定质量的年，一定质量的 90Sr衰变掉衰变掉99.9所需所需 时时间？间？ 解：解：= 0.693 / T1/2 A

3、= dN / d t = N 或或 N No e-t lg N0 / N = t / 2.303 t 2.303 (1/2.3910-2) (lg 1/0.001) 289(a) 1. 放射性活度放射性活度A： 单位时间内发生核衰变的数目。在给定时刻单位时间内发生核衰变的数目。在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活度度A的定义式是的定义式是 A = d N / d t式中：式中：A放射性活度，单位放射性活度，单位Becquerel，简称，简称贝可，用符号贝可，用符号Bq表示，表示，1Bq=1 sec-1 。 d N时间间隔时间间隔d t内

4、，处于该特定能态下内，处于该特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。的一定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。 2. 照射量照射量X 表示表示或或射线在空气中产生电离大小的射线在空气中产生电离大小的物理量。物理量。 X=dQ/dm dQ是指质量为是指质量为dm的体积单元的空气中，的体积单元的空气中，光子释放的所有电子负电子和正电子在空光子释放的所有电子负电子和正电子在空气中全部被阻时，形成的同一种符号正或负气中全部被阻时，形成的同一种符号正或负的离子的总电荷的绝对值。单位：库伦的离子的总电荷的绝对值。单位：库伦/千克，千克，(C. kg-1), 旧单位是伦琴旧单位是伦琴(R),

5、 1R=2.58 10-4 C.kg-1 照射量率：指单位时间内的照射量。照射量率：指单位时间内的照射量。3. 吸收剂量吸收剂量D： 吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量。量。 D=dEP/dm dEP与与dm分别代表受电离辐射作用的某一分别代表受电离辐射作用的某一体积元中物质的平均能量与物质的质量体积元中物质的平均能量与物质的质量. 单位：单位：Gy戈瑞，戈瑞，1 Gy=1 J.kg-1。 吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。量电离辐射与物质相互作用的一种重要

6、的物理量。 吸收剂量率吸收剂量率单位时间内的吸收剂量，单位单位时间内的吸收剂量，单位 Gy.s-1。 4、剂量当量、剂量当量H)希沃特希沃特SV 在人体组织中某一点处的剂量当量在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收等于吸收剂量与其他修正因数的乘积。剂量与其他修正因数的乘积。H的计算公式为：的计算公式为： H=DQN式中：式中：Q为品质因子，亦称为线质系数，不同电离为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射的辐射的Q值列于表值列于表7-10。 N为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常上分布不均匀性修正因子的乘积，对

7、外照射源通常取取N=1。 单位为单位为SV希沃特，希沃特，1 SV=1 J. kg-1应用剂量当量来描述人体所受各种电离辐射的危害应用剂量当量来描述人体所受各种电离辐射的危害程度，可以表达不同种类的射线在不同剂量及不同程度，可以表达不同种类的射线在不同剂量及不同照射条件下所引起的生物效应的差异。照射条件下所引起的生物效应的差异。照射类型照射类型射线种类射线种类品质因素品质因素外照射外照射x、e1热中子及能量小于热中子及能量小于0.005MeV的中能中子的中能中子3中能中子（中能中子（0.02MeV）5中能中子（中能中子（0.1MeV）8快中子（快中子（0.510MeV）10重反冲核重反冲核20

8、内照射内照射 、+、e、x110裂变碎片、裂变碎片、发射中的反冲核发射中的反冲核201 、环境中放射性的来源、环境中放射性的来源2 、放射性污染的特点、放射性污染的特点3 、放射性核素在环境中的分布、放射性核素在环境中的分布4 、对人体危害、对人体危害(1)天然源天然源 a、宇宙射线、宇宙射线 初级宇宙线初级宇宙线高能辐射，穿透力很强高能辐射，穿透力很强; 次级宇宙线次级宇宙线比初级弱比初级弱 放射性核素放射性核素20余种余种b、天然放射性核素、天然放射性核素与地球共生与地球共生c、天然放射根源、天然放射根源半衰期极长，强度弱半衰期极长，强度弱 内照射、外照射占内照射、外照射占802人工源人工

9、源a、核试验及航天事故、核试验及航天事故 核裂变产物和中子活化产核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留物放射性尘埃可在大气层滞留0.33年年b、核工业：、核工业： 核废弃物核发电核废弃物核发电c、工农业、医、工农业、医 学学 和科研等部门和科研等部门 医学占人工污染源的医学占人工污染源的90d、放射性矿的开采和利用、放射性矿的开采和利用 放射性污染虽然是由于具有放射性核放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造成的，但是放射性污染素的化学物质而造成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区别。与一般的化学毒害物质污染有显著区别。主要表现在以下主要表现在以下5 5点：点：

10、1放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；2每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种射线；种或几种射线；3每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例温度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如如241Pu的的衰变产物衰变产物241Am的半衰期为的半衰期为433年，年， 238 93U高达高达109年，而有些那么只有几年，而有些那么只有几分钟甚至几秒；分钟甚至几秒；4除了核反响条件外，任何化学、物理、生物的处除了核

11、反响条件外，任何化学、物理、生物的处理都不能改变放射性核素的性质；理都不能改变放射性核素的性质；5放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内的放射性污染即内照射。此而产生在人体内的放射性污染即内照射。 1、在土壤和岩石中的分布、在土壤和岩石中的分布表表7-11 土壤、岩石中天然放射性核素的含量土壤、岩石中天然放射性核素的含量 单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1226Ra3.710-37.031

12、0-21.4810-24.8110-2232Th7.410-45.5510-23.710-34.8110-2238U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-22在水体中的分布在水体中的分布各类淡水中各类淡水中226Ra及其子代产物的含量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226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-13.71023.71033.710-37.410-43.710-23.7373.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-11.8

13、510-2 3在大气中的分布在大气中的分布 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是氡的同位素特别是222Rn，它是镭的衰变产，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。溶胶颗粒上。 4在动植物组织中的分布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任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和和210Po等，

14、等，其含其含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。1 进入人体途径进入人体途径 呼吸道人体肺，血液全身呼吸道人体肺，血液全身 消化道人体肝脏，血液，全身消化道人体肝脏，血液，全身 皮肤或粘膜人体可溶性物质易皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收伤口的吸收率更较高被皮肤吸收伤口的吸收率更较高2危害危害 1、损伤机理、损伤机理1、高速带电粒子属直接电离粒子。高速带电粒子属直接电离粒

15、子。2射线等不带电的粒子为间接带电粒子。射线等不带电的粒子为间接带电粒子。 统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分子电离，破坏组织中的大分子结构。子电离，破坏组织中的大分子结构。2、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。致死剂量、半致死剂量方式。致死剂量、半致死剂量3、损伤方式急性、慢性远期效应、躯体效、损伤方式急性、慢性远期效应、躯体效 应、应、遗传效应。遗传效应。1 放射性测量实验室放射性测量实验室2 核辐射探测仪器的监测原理核辐射探测仪器的监测原理1放射性化学实验室放射性化学实验室墙壁、门窗、天花板等要

16、涂刷耐酸油漆；墙壁、门窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；电幻和电线应装在墙壁内；电幻和电线应装在墙壁内；安装良好的通风设备，大多数放射化学操作应在通风橱内安装良好的通风设备，大多数放射化学操作应在通风橱内进行，通风马达应装在管道外，且以选用离心式马达为宜；进行，通风马达应装在管道外，且以选用离心式马达为宜；橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要铺塑料布；操作台面上要铺塑料布；洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下水道中尽量少用弯头和接头等。水道中尽量少用弯头和接头等

17、。2放射性计测实验室放射性计测实验室 放射性计测实验室装备有灵敏度、选择性和放射性计测实验室装备有灵敏度、选择性和稳定性好的放射性计量仪器和装置。稳定性好的放射性计量仪器和装置。 设计此类实验室时，特别要考虑到消除放射设计此类实验室时，特别要考虑到消除放射性本底问题：一方面要在了解其来源的根底上，性本底问题：一方面要在了解其来源的根底上，采取措施，将其降到最小程度；另一方面，需通采取措施，将其降到最小程度；另一方面，需通过数据处理，对测量结果做修正。过数据处理，对测量结果做修正。 电学仪器还需有良好接地和有效的电磁屏电学仪器还需有良好接地和有效的电磁屏蔽，最好在恒温条件下工作蔽，最好在恒温条件

18、下工作 。 核辐射剂量的监测需要用核辐射探测核辐射剂量的监测需要用核辐射探测仪器。是基于射线和物质相互作用所产生仪器。是基于射线和物质相互作用所产生的各种效应如电离、光、电或热等进行观的各种效应如电离、光、电或热等进行观测和测量的方法。测和测量的方法。 通常采用的探测器有通常采用的探测器有电离探测器、闪电离探测器、闪烁探测器和半导体探测器烁探测器和半导体探测器等。等。 原理：原理： 如果核辐射被电离室中的气体吸收，该气如果核辐射被电离室中的气体吸收，该气体将发生电离。电离探测器即是通过收集射线在体将发生电离。电离探测器即是通过收集射线在气体中产生的电离电荷进行测量的。气体中产生的电离电荷进行测

19、量的。仪器：常用的有电离室、正比计数管、盖革仪器：常用的有电离室、正比计数管、盖革弥弥勒计数管勒计数管G-M管。管。用法：用法： 电离室是测量由电离作用而产生的电离电电离室是测量由电离作用而产生的电离电流，适用于测量强放射性；正比计数管和盖革流，适用于测量强放射性；正比计数管和盖革弥勒计数管那么是测量由每一入射粒子引起电离弥勒计数管那么是测量由每一入射粒子引起电离作用而产生的脉冲式电压变化，从而对入射粒子作用而产生的脉冲式电压变化，从而对入射粒子逐个计数，这适合于测量弱放射性。逐个计数，这适合于测量弱放射性。b.正比计数管正比计数管 原理：原理：是利用射线照射在某些闪烁体上而使它发是利用射线照

20、射在某些闪烁体上而使它发生闪光的原理进行测量的仪器。它具有一个闪烁生闪光的原理进行测量的仪器。它具有一个闪烁体，当射线进入其中时产生闪光，然后用光电倍体，当射线进入其中时产生闪光，然后用光电倍增管将闪光讯号放大、记录下来。增管将闪光讯号放大、记录下来。用法：用法：该探测器以其高灵敏度和高计数率的优点该探测器以其高灵敏度和高计数率的优点而被用作测量而被用作测量、辐射强度。由于它对不同辐射强度。由于它对不同能量的射线具有很高的分辨率，所以又可作谱仪能量的射线具有很高的分辨率，所以又可作谱仪使用。通过能谱测量，鉴别放射性核素，并且在使用。通过能谱测量，鉴别放射性核素，并且在适当的条件下，能够定量的分

21、析几种放射性核素适当的条件下，能够定量的分析几种放射性核素的混合物。此外，这种仪器还能测量照射量和吸的混合物。此外，这种仪器还能测量照射量和吸收剂量。收剂量。原理：是将辐射吸收在固态半导体中，当辐射与半原理：是将辐射吸收在固态半导体中，当辐射与半导体晶体相互作用时将产生电子导体晶体相互作用时将产生电子空穴对。由于产空穴对。由于产生电子生电子空穴对的能量较低，所以该种探测器具有空穴对的能量较低，所以该种探测器具有能量分辨率高且线性范围宽等优点。能量分辨率高且线性范围宽等优点。用法：用硅制作的探测器可用于用法：用硅制作的探测器可用于计数、计数、能能谱测定；用锗制作的半导体探测器可用于谱测定；用锗制

22、作的半导体探测器可用于能谱测能谱测量，而且探测效率高、分辨能力好。半导体探测器量，而且探测效率高、分辨能力好。半导体探测器是近年来迅速开展的一类新型核辐射探测仪器。是近年来迅速开展的一类新型核辐射探测仪器。n, p半导体的n极和p极； RH电阻。1 放射性测量的对象及内容放射性测量的对象及内容2 放射性监测方法放射性监测方法 一样品采集一样品采集 二样品预处理二样品预处理 三环境中放射性监测三环境中放射性监测 环境放射性监测的目的是为了掌握环境中的天环境放射性监测的目的是为了掌握环境中的天然、人工放射性核素的水平、动态变化、转移规律、然、人工放射性核素的水平、动态变化、转移规律、污染特点以及对

23、公众造成的辐射剂量情况污染特点以及对公众造成的辐射剂量情况. 放射性污染监测的内容包括两大类：放射性污染监测的内容包括两大类：(1)辐射剂量的测量，这是对环境辐射的物理测量辐射剂量的测量，这是对环境辐射的物理测量方法。方法。(2)放射性核素的测定，这属于放射化学的分析方放射性核素的测定，这属于放射化学的分析方法。法。放射源强度、半衰期、射线种类及能量；放射源强度、半衰期、射线种类及能量；环境和人体中放射性环境和人体中放射性物质含量、放射性强度、空间照射量或电离辐射剂量。物质含量、放射性强度、空间照射量或电离辐射剂量。 放射性监测按照监测对象可分为：放射性监测按照监测对象可分为：(1)现场监测：

24、对放射性物质生产或应用单位内部工作现场监测：对放射性物质生产或应用单位内部工作区域所作的监测；区域所作的监测；(2)个人剂量监测：对放射性专业工作人员或公众作内个人剂量监测：对放射性专业工作人员或公众作内照射和外照射的剂量监测；照射和外照射的剂量监测；(3)环境监测：环境监测：天然本底、核试验、核企业、生产和使天然本底、核试验、核企业、生产和使用放射性核素以及其它场所的监测。用放射性核素以及其它场所的监测。主要测定的放射性核素为：主要测定的放射性核素为：(1)放射性核素，放射性核素，226Ra、222Rn、235U等；等；(2)放射性核素，放射性核素，134Cs、137Cs、131I和60Co

25、等 环境放射性监测方法有定期监测和连续监测。环境放射性监测方法有定期监测和连续监测。 定期监测：采样、样品预处理、样品总放射定期监测：采样、样品预处理、样品总放射性性或放射性核素测定。或放射性核素测定。 连续监测：在现场安装放射性自动监测仪器，连续监测：在现场安装放射性自动监测仪器，实现采样、预处理和测定自动化。实现采样、预处理和测定自动化。 根本步骤根本步骤 ：样品采集，样品前处理，选择适：样品采集，样品前处理，选择适宜宜方法、仪器测定。方法、仪器测定。 1、放射性沉降物的采集、放射性沉降物的采集 沉降物包括干沉降物和湿沉降物，主要来源沉降物包括干沉降物和湿沉降物，主要来源于大气层核爆炸所产

26、生的放射性尘埃，小局部来源于大气层核爆炸所产生的放射性尘埃，小局部来源于人工放射性微粒。于人工放射性微粒。 对于放射性干沉降物样品可用水盘法、粘纸对于放射性干沉降物样品可用水盘法、粘纸法、高罐法采集。法、高罐法采集。 湿沉降物系指随雨湿沉降物系指随雨(雪雪)降落的沉降物，其降落的沉降物，其采集方法除上述方法外，常用一种能同时对雨水中采集方法除上述方法外，常用一种能同时对雨水中核素进行浓集的采样器离子交换树脂湿沉降物采核素进行浓集的采样器离子交换树脂湿沉降物采集器。集器。2、放射性气溶胶的采集：、放射性气溶胶的采集： 采集方法有过滤法、沉积法、粘着法、撞击采集方法有过滤法、沉积法、粘着法、撞击法

27、和向心法等。法和向心法等。 滤料阻留采样法简单，应用最广，其原理与大气滤料阻留采样法简单，应用最广，其原理与大气中颗粒物的采集相同。采样设备包括过滤器、过滤中颗粒物的采集相同。采样设备包括过滤器、过滤材料、抽气动力和流量计等。采样时抽气流速约为材料、抽气动力和流量计等。采样时抽气流速约为100-200升升/分，气溶胶被阻挡在滤布或特制微分，气溶胶被阻挡在滤布或特制微孔滤膜上。采样结束后，将过滤材料取下，进行样孔滤膜上。采样结束后，将过滤材料取下，进行样品源的制备与放射性测量。品源的制备与放射性测量。 3、放射性水样的采集：、放射性水样的采集： 放射性水样的布点，采样原那么与水质放射性水样的布点

28、，采样原那么与水质污染监测根本相同。污染监测根本相同。 采集水样的工具可用普通清洁的、没有采集水样的工具可用普通清洁的、没有放射性污染的玻璃瓶采集样品。放射性污染的玻璃瓶采集样品。 采集的水样应盛放于塑料瓶中，以减少采集的水样应盛放于塑料瓶中，以减少放射性吸附；有时可参加烯酸或载体、络合剂等，放射性吸附；有时可参加烯酸或载体、络合剂等，以防止放射性核素的损失。以防止放射性核素的损失。 采集的水样根据需要可供作各种放射性采集的水样根据需要可供作各种放射性监测分析。监测分析。 4、食品、生物样品：、食品、生物样品：于收获季节在田地里布设的采样点位采集于收获季节在田地里布设的采样点位采集粮食的样品后

29、混合；粮食的样品后混合；对已收获的粮食在存放处的上、中、下各对已收获的粮食在存放处的上、中、下各层均匀采集后混合。层均匀采集后混合。蔬菜应采集不同类型品种的样品。蔬菜应采集不同类型品种的样品。在核爆炸期间主要以采集叶菜为主。在核爆炸期间主要以采集叶菜为主。鱼、虾类应根据在水中分布情况，可分别鱼、虾类应根据在水中分布情况，可分别采集各类样品。采集各类样品。样品采集后，去掉非食用局部，洗净，将样品采集后，去掉非食用局部，洗净，将外表水晾干，称鲜重。然后切碎置于蒸发皿中，外表水晾干，称鲜重。然后切碎置于蒸发皿中，加热让其炭化，转入马福炉中于加热让其炭化，转入马福炉中于400500灰化，冷却后称重。供

30、测量使用。灰化，冷却后称重。供测量使用。5、土壤：放射性沉降物及各类来源的放射性废物、土壤：放射性沉降物及各类来源的放射性废物都可直接污染土壤。都可直接污染土壤。 土壤采样点应选地势平坦的地方，在一定土壤采样点应选地势平坦的地方，在一定范围内布设的采样点位采集样品。范围内布设的采样点位采集样品。 采样时取出采样时取出1010平方厘米方块上垂直平方厘米方块上垂直10厘米深的土壤。厘米深的土壤。 采集的样品应置于无放射性污染的容器内。采集的样品应置于无放射性污染的容器内。 将样品晾干或在将样品晾干或在110烘干，除去杂烘干，除去杂物，称重，将样品混合均匀，用四分法缩分，然物，称重，将样品混合均匀，

31、用四分法缩分，然后将土样在马福炉中于后将土样在马福炉中于500灼烧两小时，冷却灼烧两小时，冷却后，研碎、过筛，供各种测量使用。后，研碎、过筛，供各种测量使用。1 1、目的：浓集对象核素、去除干扰核、目的：浓集对象核素、去除干扰核素、将样品的物理形态转换成易于进行放素、将样品的物理形态转换成易于进行放射性检测的形态。射性检测的形态。2 2、方法：、方法： 衰变法衰变法 共沉淀法共沉淀法 灰化法灰化法 电化学法电化学法 其它方法有机溶剂溶解法、萃取法、其它方法有机溶剂溶解法、萃取法、离子交换法等离子交换法等 样品放置一段时间，使寿命短的干扰样品放置一段时间，使寿命短的干扰放射性核素衰变后，再对样品

32、进行放射性测放射性核素衰变后，再对样品进行放射性测量。在测定大气中放射性气溶胶的总量。在测定大气中放射性气溶胶的总、放放射性时常用这种方法，在用过滤法采样后，射性时常用这种方法，在用过滤法采样后，放置放置4-5小时，以使短寿命的氡、钍子体蜕小时，以使短寿命的氡、钍子体蜕变殆尽。变殆尽。 参加共沉淀剂使待测核素得以沉淀析出。参加共沉淀剂使待测核素得以沉淀析出。此法具有简便、实验条件易满足等优点，在某些此法具有简便、实验条件易满足等优点，在某些情况下还能直接提供固态样品源，所以在微量放情况下还能直接提供固态样品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一种常用的别离浓集手段。射性核素的分析中也是一种常用

33、的别离浓集手段。居里夫妇发现一系列天然放射性元素便是运用这居里夫妇发现一系列天然放射性元素便是运用这种技术。种技术。 用一般化学沉淀法别离环境样品中的微量用一般化学沉淀法别离环境样品中的微量放射性核素时，有时达不到溶度积，因而不能到放射性核素时，有时达不到溶度积，因而不能到达别离要求。为此，可参加毫克数量级惰性载体。达别离要求。为此，可参加毫克数量级惰性载体。 例如，对环境水样中例如，对环境水样中Pu的预浓集，可的预浓集，可采用新鲜沉淀出来的水合二氧化锰作共沉淀采用新鲜沉淀出来的水合二氧化锰作共沉淀剂在剂在pH=8-9，用，用NaHSO4复 原复 原KmnO4溶液，并经均相沉淀而制得，最溶液，

34、并经均相沉淀而制得，最正确条件下，正确条件下，100升水样处理只需升水样处理只需40分钟，分钟，在在pH=8-10和室温条件下，对海水和淡水和室温条件下，对海水和淡水中中Pu回收率可分别达回收率可分别达80%和和90%。 固态样品或蒸干的水样，可放入瓷固态样品或蒸干的水样，可放入瓷坩埚内，置于坩埚内，置于500马福炉中灰化一定时马福炉中灰化一定时间，冷却后称量灰重，并转入测量盘中，间，冷却后称量灰重，并转入测量盘中，均匀铺样后检测其放射性。均匀铺样后检测其放射性。 通过电解的方法将放射性核素如通过电解的方法将放射性核素如AgAg、PbPb、BiBi等沉积在阴极、或以氧化物如等沉积在阴极、或以氧

35、化物如PbPb、CoCo的的形式沉积在阳极上。该法的优点是别离纯度高。形式沉积在阳极上。该法的优点是别离纯度高。沉积在惰性金属片或丝电极上的沉积物可直沉积在惰性金属片或丝电极上的沉积物可直接或做成样品源进行放射性测量。接或做成样品源进行放射性测量。1有机溶剂溶解法有机溶剂溶解法：用适宜的有机溶剂处理：用适宜的有机溶剂处理固态样品如飘尘、土壤、沉积物、生物样等，固态样品如飘尘、土壤、沉积物、生物样等，使其中所含待测核素得以溶解浸出，浸出液使其中所含待测核素得以溶解浸出，浸出液可转入测量盘中，用红外灯烘干后进行放射可转入测量盘中，用红外灯烘干后进行放射性测量。性测量。 早期是应核武器制造需要而迅速

36、开展早期是应核武器制造需要而迅速开展起来的一门专用技术，对于环境样品来说，起来的一门专用技术，对于环境样品来说，它也是别离极微量放射性核素的最常用方它也是别离极微量放射性核素的最常用方法之一。该方法的特点是到达相平衡所需法之一。该方法的特点是到达相平衡所需时间短、别离浓集效率高。时间短、别离浓集效率高。 例如，对第一颗钚原子弹爆炸地例如，对第一颗钚原子弹爆炸地日本长崎地区周围土壤及太平洋海水样品日本长崎地区周围土壤及太平洋海水样品中钚的测定，曾采用三辛胺中钚的测定，曾采用三辛胺- -硝酸盐体系的硝酸盐体系的溶剂萃取法作为别离手段。溶剂萃取法作为别离手段。 是目前最重要和应用最广泛的放射化学别离

37、是目前最重要和应用最广泛的放射化学别离法之一，可用于别离几乎所有的无机离子和许多结法之一，可用于别离几乎所有的无机离子和许多结构复杂的有机化合物，还特别适用于同族元素别离构复杂的有机化合物，还特别适用于同族元素别离和超微量组分的别离。和超微量组分的别离。 例天然水中铀、钍别离：取例天然水中铀、钍别离：取1升天然水或矿井升天然水或矿井水水样，用柠檬酸酸化、过滤后，再参加一定数水水样，用柠檬酸酸化、过滤后，再参加一定数量柠檬酸钠和抗坏血酸使溶液量柠檬酸钠和抗坏血酸使溶液pH=3，再将此水样，再将此水样通过阴离子交换柱通过阴离子交换柱柱内装载柱内装载4gDowexl8柠檬酸型的树脂，水样中所含铀和钍

38、与柠檬素络柠檬酸型的树脂，水样中所含铀和钍与柠檬素络合而被树脂吸附，然后以合而被树脂吸附，然后以8mol/L HCL洗脱钍洗脱钍续续 续为了将洗脱液中对测定钍有干扰的杂质进一步除去，用续为了将洗脱液中对测定钍有干扰的杂质进一步除去，用8mol/L HNO3处理该洗脱液将其转化为络阴离子后，再流过另一根阴离子交换柱处理该洗脱液将其转化为络阴离子后，再流过另一根阴离子交换柱柱内装载柱内装载2gDowexl8硝酸根型的树脂，柱硝酸根型的树脂，柱经用经用8mol/L HNO3洗洗涤后，用涤后，用6mol/L HCl作洗脱液，将吸附在柱上的钍洗脱下来。对已经洗脱作洗脱液，将吸附在柱上的钍洗脱下来。对已经

39、洗脱钍之后的交换柱钍之后的交换柱，用体积比为，用体积比为1：8：1的甲基异丁基酮、丙酮和的甲基异丁基酮、丙酮和1mol/l盐盐酸洗脱铀。对经以上步骤所得的含铀洗脱液和含钍洗脱液作进一步化学处理后，酸洗脱铀。对经以上步骤所得的含铀洗脱液和含钍洗脱液作进一步化学处理后，用偶氮胂用偶氮胂分光光度法测定钍；用荧光法测定铀。分光光度法测定钍；用荧光法测定铀。 1.水样总水样总放射性活度的测定放射性活度的测定2.水样总水样总放射性活度测量放射性活度测量 3.大气、水体中氡的测定大气、水体中氡的测定4.空气中氚空气中氚3H的放射性测定的放射性测定5.各种形态的碘各种形态的碘-131的测定的测定6.土壤中总土

40、壤中总、放射性活度的测量放射性活度的测量 水中常见辐射水中常见辐射粒子的核素有粒子的核素有Ra、Rn及其及其衰变产物等。一般情况下，水样总衰变产物等。一般情况下，水样总放射性浓度是放射性浓度是0.1Bq/L，超过此值，即应进行总，超过此值，即应进行总放射性活度放射性活度的测量。的测量。 测定水样总测定水样总放射性活度的作法如下：取一定量放射性活度的作法如下：取一定量水样，过滤，滤液加硫酸酸化，蒸干，在低于水样，过滤，滤液加硫酸酸化，蒸干，在低于350温度下灰化。灰分移入测量盘中，铺匀成温度下灰化。灰分移入测量盘中，铺匀成薄层，用闪烁探测器测量。在测量样品之前，先薄层，用闪烁探测器测量。在测量样

41、品之前，先测量空测量盘的本底值和活度的标准样品标准测量空测量盘的本底值和活度的标准样品标准源，以确定探测器的计数效率，计算样品源的源，以确定探测器的计数效率，计算样品源的相对放射性活度，即比放射性活度。相对放射性活度，即比放射性活度。 水中的水中的射线常来自射线常来自40K40K、90Sr90Sr、129I129I等核素的衰变，一般认为平安水平为等核素的衰变，一般认为平安水平为1Bq/L1Bq/L。水样总。水样总放射性活度测量步骤根放射性活度测量步骤根本与测量总本与测量总放射性活度相同，但检测器放射性活度相同，但检测器用低本底的盖革计数管，且以含用低本底的盖革计数管，且以含K K的化合的化合物

42、作标准源。物作标准源。 氡是一种天然产生的放射性气体，来源于氡是一种天然产生的放射性气体，来源于自然界中铀的放射性衰变，它本身会发生天然衰自然界中铀的放射性衰变，它本身会发生天然衰变并产生具有放射性的衰变产物。受到氡和氡衰变并产生具有放射性的衰变产物。受到氡和氡衰变产物的照射会使患肺癌的危险性增加。变产物的照射会使患肺癌的危险性增加。 氡与空气作用时，能使空气电离，因而可氡与空气作用时，能使空气电离，因而可用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度，用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度，测量时可采用活性炭吸附法浓缩样品中的氡；水测量时可采用活性炭吸附法浓缩样品中的氡；水体中氡的测定也可用闪烁

43、探测器通过测量由氡及体中氡的测定也可用闪烁探测器通过测量由氡及其子体衰变时所放出的其子体衰变时所放出的粒子测定其浓度。粒子测定其浓度。 3H主要存在形态是主要存在形态是HTO，也有少量以，也有少量以HT形态存在，可用硅胶吸附形态存在，可用硅胶吸附或冷凝的方法，将或冷凝的方法，将HT0以氚水形态别离出，再用液体闪烁技术测定其放射性以氚水形态别离出，再用液体闪烁技术测定其放射性活度。也可以将气样经过滤除去气溶胶粒子后，引入电流电离室或正比计数活度。也可以将气样经过滤除去气溶胶粒子后，引入电流电离室或正比计数管测定。测定空气中的管测定。测定空气中的HT和以蒸气状态存在的有机氚化合物时，可将它们和以蒸

44、气状态存在的有机氚化合物时，可将它们氧化成氧化成HT0后，再用上述方法测定。后，再用上述方法测定。 131I 是裂变产物之一，它的裂变产额较高，半衰期较短，可是裂变产物之一，它的裂变产额较高，半衰期较短，可作为反响堆中核燃料元件包壳是否保持完整状态的环境监测指标，也可以作为反响堆中核燃料元件包壳是否保持完整状态的环境监测指标，也可以作为核爆炸后有无新鲜裂变产物的信号。作为核爆炸后有无新鲜裂变产物的信号。 大气沉降物、液态或固态动植物样品中的大气沉降物、液态或固态动植物样品中的131I呈各种化学形态和状呈各种化学形态和状态，收集各种形态的含态，收集各种形态的含131I样品后，可用四氯化碳萃取法制

45、得样品源，样品后，可用四氯化碳萃取法制得样品源，然后放于测量盘中测然后放于测量盘中测计数。对例行大气环境监测，可在低流速下连续采计数。对例行大气环境监测，可在低流速下连续采样一周或一周以上，然后用样一周或一周以上，然后用谱仪定量测定各种化学形态的谱仪定量测定各种化学形态的131I。 采集采集4-5份表土，除去杂物，晾干份表土，除去杂物，晾干或烘干，压碎，缩分，直至剩或烘干，压碎，缩分，直至剩200-300g土样，再于土样，再于500灼烧，冷却后研灼烧，冷却后研细、过筛备用。称取适量上述土样于测量细、过筛备用。称取适量上述土样于测量盘中，铺匀，用相应的探测器分别测量盘中，铺匀，用相应的探测器分别测量和和比放射性活度测比放射性活度测放射性的样品层放射性的样品层应厚于测应厚于测放射性的样品层。放射性的样品层。 外照射主要来自天然放射源发