射线装置和放射性同位素

1、主要内容：主要内容：一、辐射监测仪器的定义、原理、分类及应用一、辐射监测仪器的定义、原理、分类及应用二、二、放射性同位素与射线装置应用的监测放射性同位素与射线装置应用的监测（一）监测的方法（一）监测的方法（二）（二）选用监测仪的原则及质量控制选用监测仪的原则及质量控制 （三）放射性同位素的监测（三）放射性同位素的监测 （四）射线装置的监测四）射线装置的监测 （五）失控源进入环境后的辐射环境监测（五）失控源进入环境后的辐射环境监测 三、放射性同位素及射线装置应用的评价三、放射性同位素及射线装置应用的评价 （一）开放性同位素应用场所的评价（一）开放性同位素应用场所的评价 （二）密封性同位素应用场所

2、的评价（二）密封性同位素应用场所的评价 （三）粒子加速器应用的评估（三）粒子加速器应用的评估 （四）（四）X射线装置应用的评价射线装置应用的评价一、辐射监测仪器的一、辐射监测仪器的定义定义原理原理分类分类应用应用 核辐射探测器简称探测器，是指在射核辐射探测器简称探测器，是指在射线作用下能产生次级效应的器件，而且这线作用下能产生次级效应的器件，而且这种次级效应能被电子仪器所检测。多数探种次级效应能被电子仪器所检测。多数探测器是根据射线使物质的原子或分子电离测器是根据射线使物质的原子或分子电离或激发的原理制成的。它们可以把射线的或激发的原理制成的。它们可以把射线的能量转变为电流、电压信号以供电子仪

3、器能量转变为电流、电压信号以供电子仪器记录。记录。 人类对于辐射是不能感知的，因此人类对于辐射是不能感知的，因此人们必须借助于辐射探测器探测各种人们必须借助于辐射探测器探测各种核辐射，给出辐射的核辐射，给出辐射的类型类型、强度强度( (数数量量) )、能量能量及及时间时间等特性。即对辐射进等特性。即对辐射进行测量行测量为什么需要辐射探测器为什么需要辐射探测器？ 在广泛的核能开发及核技术应用领域中，就涉在广泛的核能开发及核技术应用领域中，就涉及的放射性同位素及射线装置而言，常见的放射性及的放射性同位素及射线装置而言，常见的放射性测量对象为：测量对象为：射线、射线、射线射线、射线、中子射线、中子、

4、 X X射线射线测量数据为：测量数据为： 强度强度（Gy,Sv,rad,rem） 、能量、能量(KeV,MeV) 、活度（活度（Bq,Ci） 。 、带电粒子带电粒子 利用利用带电粒子带电粒子对物质产生的电离和激发效应，对物质产生的电离和激发效应，进行进行直接探测直接探测 、x、n不带电的射线不带电的射线： 利用利用不带电粒子不带电粒子对物质产生次级粒子对物质产生次级粒子间接探测间接探测根据射线作用原理的不同，探测器可分为两种工作方根据射线作用原理的不同，探测器可分为两种工作方式式 ：辐射探测的基本过程：辐射探测的基本过程： 辐射粒子射入探测器的辐射粒子射入探测器的； 入射粒子通过入射粒子通过、

5、等效应而在探测器中等效应而在探测器中； 探测器通过各种机制将探测器通过各种机制将转换成某种形转换成某种形式的式的。信号分析处理系统信号分析处理系统模数转换系统模数转换系统信号收集与放大系统信号收集与放大系统屏蔽系统屏蔽系统辐射探测器的组成辐射探测器的组成 根据不同的核辐射与物质相互作用的原理的不根据不同的核辐射与物质相互作用的原理的不同作用，采用不同的探测介质制成对射线灵敏的探同作用，采用不同的探测介质制成对射线灵敏的探头，配合不同需求的电子学仪器，组成头，配合不同需求的电子学仪器，组成辐射探测器辐射探测器探测器探测器单晶单晶 谱仪谱仪探测器探测器放大器放大器多道分析器多道分析器计算机计算机高

6、压高压信号收集与放大：信号收集与放大：从信号产生区内引出信号并传从信号产生区内引出信号并传输到信号处理系统输到信号处理系统 包括前放、主放、分析仪器包括前放、主放、分析仪器信号产生区信号产生区： 探头探头 核辐射探测器的核辐射探测器的核心核心屏蔽系统：屏蔽系统：为减少宇宙射线和周围环境中存在的为减少宇宙射线和周围环境中存在的射线引起放射性本底计数。针对探测射线引起放射性本底计数。针对探测器类型的不同、使用目的的不同，采器类型的不同、使用目的的不同，采用不同方式的屏蔽措施。用不同方式的屏蔽措施。热释光探测器热释光探测器 原子核乳胶探测器原子核乳胶探测器气体探测器气体探测器半导体探测器半导体探测器

7、闪烁探测器闪烁探测器三大类型三大类型 探测器按探测器按探测介质探测介质类型及类型及作用机制作用机制主要分为：主要分为：1.3探测器的基本分类探测器的基本分类一一. .气体探测器气体探测器电离室（球型、平板型、电离室（球型、平板型、 圆柱型）圆柱型）正比计数器正比计数器 （圆柱型）（圆柱型）G-M 计数器（圆柱型）计数器（圆柱型）气体探测器包括气体探测器包括 射线射线 气体（一种物质气体（一种物质) 相互相互作用作用 传递能量传递能量 气体原子（分子）气体原子（分子）中核外电子获得能量中核外电子获得能量 产生产生电离电离和和激发激发效应，产生大量的效应，产生大量的电子正离子对电子正离子对，射线本

8、身，射线本身损失能量而被阻止下来。损失能量而被阻止下来。 1、探测的基本过程探测的基本过程2. 基本原理基本原理气体探测器：充满气体的容器气体探测器：充满气体的容器 结构有平板型和圆柱型结构有平板型和圆柱型 有两个电极，形成外加电场有两个电极，形成外加电场 当入射粒子当入射粒子损失能量损失能量后，产生后，产生电子正离子对电子正离子对后，这些电子正离子对在后，这些电子正离子对在外加电场外加电场的作用下，向的作用下，向相反方向运动。运动过程中，感应电荷的变化形相反方向运动。运动过程中，感应电荷的变化形成电流。成电流。 共同特点共同特点： 作用介质为气体作用介质为气体 结构相似结构相似 探测依据探测

9、依据 射线通过物质时的射线通过物质时的电离效应电离效应 电离室是最简单的气体电离探测器，它相当电离室是最简单的气体电离探测器，它相当于一个充气的密封电容器。电离室没有气体放大于一个充气的密封电容器。电离室没有气体放大作用，其输出的电离电流很弱（约为作用，其输出的电离电流很弱（约为10-12A），），因此要特别考虑弱电流测量的要求。常见的电离因此要特别考虑弱电流测量的要求。常见的电离室结构形式有三种：平行板型和圆柱型、球型。室结构形式有三种：平行板型和圆柱型、球型。 特点：特点：电离室具有测量范围宽、能量响应好电离室具有测量范围宽、能量响应好和工作稳定可靠等优点，广泛应用于射线和和工作稳定可靠等

10、优点，广泛应用于射线和射线的剂量率的测量。电离室也是测量放射性气射线的剂量率的测量。电离室也是测量放射性气体的重要探测器。体的重要探测器。球型高压电离室圆柱型高压电离室平板型高压电离室 正比计数管工作在正比区，在此区内存在气正比计数管工作在正比区，在此区内存在气体放大作用。体放大作用。 特点：特点：坪特性好，分辨时间短，能在大气压坪特性好，分辨时间短，能在大气压或流气情况下工作因此可以制成薄窗或无窗式或流气情况下工作因此可以制成薄窗或无窗式 应用：应用：正比计数管常用于电离能力弱的正比计数管常用于电离能力弱的粒子粒子和和X射线的能谱测量，另常用于射线的能谱测量，另常用于放射源、放射源、放射放射

11、源、射线源的活度的测量。源、射线源的活度的测量。正比计数管正比计数管 在气体电离探测器中，计数管具有相在气体电离探测器中，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电粒子的本征效率接近100%；输出脉冲的幅度大，；输出脉冲的幅度大，所需的测量仪器简单。所需的测量仪器简单。 计数管的主要缺点是：分辨时间太长，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；对不能用于高计数率测量；对射线的探测效率较射线的探测效率较低。低。 应用应用:

12、（1）、）、G-M计数管监测仪计数管监测仪 G-M管为工作在管为工作在G-M区（气体放大系数区（气体放大系数远大于远大于1），内充的工作气体一般为惰性气），内充的工作气体一般为惰性气体，此外还有猝熄气体。这类仪器结构简体，此外还有猝熄气体。这类仪器结构简单，不易损坏，而且价格低廉，但灵敏度单，不易损坏，而且价格低廉，但灵敏度低是它的最大缺点，一般比闪烁探测器与低是它的最大缺点，一般比闪烁探测器与高压电离室低一个数量级。在环境监测中高压电离室低一个数量级。在环境监测中它较难以普遍使用，西欧各国普遍将它用它较难以普遍使用，西欧各国普遍将它用作核电厂周围监测的探测器。我国目前有作核电厂周围监测的探测

13、器。我国目前有北京核仪器厂生产的北京核仪器厂生产的FJ317C型可携式型可携式测测量仪，西安核仪器厂生产的量仪，西安核仪器厂生产的XH-2408 区域区域计数管监测仪。计数管监测仪。北京核仪器厂生产的FJ317C型可携式测量仪西安核仪器厂生产的XH-2408 区域计数管监测仪RAM SURF-1便携式表面沾污仪二二. . 闪烁探测器闪烁探测器是利用是利用辐射辐射在某些物质中产生的在某些物质中产生的来探测来探测电离辐射电离辐射的探测器。的探测器。闪烁探测器的主要组成部分：闪烁探测器的主要组成部分： 闪烁体闪烁体 光电倍增管光电倍增管 相应的电子学仪器相应的电子学仪器闪烁体闪烁体光电倍增管光电倍增

14、管( (打拿极打拿极) )反射层反射层管座管座分压器分压器高压高压多道或单道多道或单道光阴极光阴极阳极阳极荧光荧光光子光子光电子光电子暗盒暗盒窗窗前置放大器前置放大器1. 闪烁探测器工作原理（五个相互联系的过程）：闪烁探测器工作原理（五个相互联系的过程）： 损失能量损失能量 射线进入闪烁体，闪烁体吸收带电粒子能量，而射线进入闪烁体，闪烁体吸收带电粒子能量，而使原子、分子使原子、分子电离电离、激发激发。 能量转换能量转换 受激原子、分子退激发时，发射荧光光子。受激原子、分子退激发时，发射荧光光子。 发出光子发出光子 射线能量的一部分转化为光能。射线能量的一部分转化为光能。 收集光子、光电转换收集

15、光子、光电转换 利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上打出光电子子在光阴极上打出光电子 光能光能电子电子 电子的聚焦、倍增、加速电子的聚焦、倍增、加速 光电子在光电倍增管中光电子在光电倍增管中倍增倍增，数量由一个增加到，数量由一个增加到104 109 电子流在阳极负载上产生电信号，输电子流在阳极负载上产生电信号，输出幅度几百出幅度几百mV V, 在一定的条件下正比于入射在一定的条件下正比于入射粒子损失的能量，脉冲计数正比于入射粒子强度粒子损失的能量，脉冲计数正比

16、于入射粒子强度 记录分析记录分析 特点：特点：闪烁探测器具有分辨时间短、闪烁探测器具有分辨时间短、射线的射线的探测效率高和能测量射线的能量等优点，是目前探测效率高和能测量射线的能量等优点，是目前应用最广的核辐射探测器。应用最广的核辐射探测器。 应用：应用：（1）、）、X-辐射空气吸收剂量率闪烁辐射空气吸收剂量率闪烁剂量率仪表剂量率仪表 目前常用的闪烁探测器为硫化锌补偿的塑料目前常用的闪烁探测器为硫化锌补偿的塑料闪烁体、组织等效塑料闪烁体、闪烁体、组织等效塑料闪烁体、Nal(Tl)等。前两等。前两种探测器因其有较好的能量特性，是很优良的剂种探测器因其有较好的能量特性，是很优良的剂量率仪表，已得到

17、广泛应用。量率仪表，已得到广泛应用。Nal闪烁体因其有效闪烁体因其有效原子序数高，能量特性较差，测得的数据不能直原子序数高，能量特性较差，测得的数据不能直接用于剂量评价，需对仪器的电子线路加以改进接用于剂量评价，需对仪器的电子线路加以改进或对数据进行校正。或对数据进行校正。型号及名型号及名称称 探测器探测器 量程量程 能量响应能量响应 生产厂家生产厂家 BH3103AB 塑料闪烁塑料闪烁体体 0100Gyh-1 36keV3MeV 北京核仪北京核仪器厂器厂 JW3104型型 塑料闪烁塑料闪烁体体 0100Gyh-1 36keV3MeV 山东即墨山东即墨 JB4000系系列列 Nal闪烁体闪烁体

18、 0.05Sv/h200Sv/h 50keV1.2MeV 上海精博上海精博工贸有限工贸有限公司公司 BH3103A/B型便携式X-剂量率仪JW3104型便携式型便携式X-剂量率仪剂量率仪JB4000系列便携式系列便携式X-剂量率仪剂量率仪 、表面污染监测仪主要用于测量现场的表面污染监测仪主要用于测量现场的设备、地面、台面、衣服和人体皮肤表面设备、地面、台面、衣服和人体皮肤表面有无放射性污染。常见的国产有无放射性污染。常见的国产、表面污表面污染监测仪见表染监测仪见表2。 型号及型号及名称名称 探测器探测器 量程量程 响应时间响应时间 生产厂家生产厂家 FJ2206、表面沾污表面沾污仪仪闪烁闪烁0

19、105cps快档快档4s慢档慢档4s 西安西安262厂厂 FJ2207、表面沾污表面沾污仪仪 闪烁闪烁 0104cps快档快档4s慢档慢档4s 西安西安262厂厂 H3206、表面污染测表面污染测量仪量仪 闪烁闪烁 0106cps - 北京核仪北京核仪器厂器厂 FJ-2206 、 FJ-2207 、表面污染测量仪 表面污染测量仪BH3206、表面污染测量仪 CoMo170型、表面污染测量仪三三. 半导体探测器半导体探测器 半导体探测器历经四十年的发展，已成为广半导体探测器历经四十年的发展，已成为广泛使用的一种探测器。它的突出优点是能量分辨泛使用的一种探测器。它的突出优点是能量分辨能力很高，例如

20、锗能力很高，例如锗(锂锂)探测器对探测器对的能量分辨能的能量分辨能力比闪烁探测器要高数十倍。此外，某些类型的力比闪烁探测器要高数十倍。此外，某些类型的半导体探测器（如金硅面垒型）还具有输出脉冲半导体探测器（如金硅面垒型）还具有输出脉冲上升时间短，体积小，可制成各种有效厚度来适上升时间短，体积小，可制成各种有效厚度来适应不同的测量要求等优点。因此，半导体探测器应不同的测量要求等优点。因此，半导体探测器在各种类型射线的强度和能谱测量中的应用已日在各种类型射线的强度和能谱测量中的应用已日益广泛。益广泛。三三. 半导体探测器半导体探测器 工作原理工作原理与气体探测器类似与气体探测器类似半导体材料半导体

21、材料 Si或或Ge对辐射损伤较灵敏对辐射损伤较灵敏性能随温度变化关系较大性能随温度变化关系较大能量分辨率高能量分辨率高时间响应快（时间响应快（10-9秒）秒）线性范围宽线性范围宽 (300KeV1.3MeV 线性偏移线性偏移 0.2KeV)主要缺点主要缺点主要优点主要优点探测介质探测介质时间响应快：时间响应快： 带电粒子在半导体中形成的电离密度要比在带电粒子在半导体中形成的电离密度要比在气体中形成的气体中形成的电离密度高，大约电离密度高，大约3个数量级个数量级。 所以，当探测高能电子或所以，当探测高能电子或射线时，半导体射线时，半导体探测器的尺寸要比气体探测器小得多，因而可以探测器的尺寸要比气

22、体探测器小得多，因而可以制成高空间分辨、快时间相应的探测器。制成高空间分辨、快时间相应的探测器。线性范围宽：线性范围宽： 在很大的能量范围内，探测器输出脉冲幅度在很大的能量范围内，探测器输出脉冲幅度与所测射线的能量成正比。与所测射线的能量成正比。 应用：应用：便携式环境谱仪、实验室大型能谱仪、便携式环境谱仪、实验室大型能谱仪、金硅面垒探测器金硅面垒探测器 环境谱仪为采用环境谱仪为采用Nal(T1)或半导体探测器作为或半导体探测器作为探头，应用探头，应用ADC和计算机等技术，获得环境中各和计算机等技术，获得环境中各种放射性核素的种放射性核素的能谱。与上述仪器不同，这种能谱。与上述仪器不同，这种仪

23、器可以给出各种放射性核素的活度，能很快确仪器可以给出各种放射性核素的活度，能很快确定污染的种类。该仪器的缺点为设备复杂、价格定污染的种类。该仪器的缺点为设备复杂、价格昂贵，运行的技术要求较高，较难作为一种大环昂贵，运行的技术要求较高，较难作为一种大环境测量或普查的设备，国外有境测量或普查的设备，国外有ORTEC公司、堪培公司、堪培拉公司的产品。拉公司的产品。金硅面垒探测器金硅面垒探测器便携式便携式NaI能谱仪能谱仪便携式高纯锗便携式高纯锗能谱仪能谱仪四四. 热释光探测器热释光探测器 TLD 1. 热释光探测器的基本原理热释光探测器的基本原理什么是什么是 “热释光热释光” 辐射照射在某种结晶上之

24、后，将这种结晶体辐射照射在某种结晶上之后，将这种结晶体加热，它会加热，它会放出与受照剂量大致成正比的光放出与受照剂量大致成正比的光来。来。这种现象称为这种现象称为“热致发光现象热致发光现象”。 热释光是绝缘体或半导体受热时发出的热释光是绝缘体或半导体受热时发出的光，不能与加热到白炽化时物质自发发射光，不能与加热到白炽化时物质自发发射的光相混淆。它是物质预先吸收了辐射能的光相混淆。它是物质预先吸收了辐射能之后的热激发光，基本的过程为射线射入之后的热激发光，基本的过程为射线射入热释光元件，能量被热释光元件吸收，加热释光元件，能量被热释光元件吸收，加热热释光元件时，射线的能量被释放出来。热热释光元件

25、时，射线的能量被释放出来。如果在暗处加热该探测元件，探测元件上如果在暗处加热该探测元件，探测元件上放上光电倍增管，测得的光输出就正比于放上光电倍增管，测得的光输出就正比于探测器接受的辐射能量。探测器接受的辐射能量。 灵敏度灵敏度 ：单位照射量的热释光响应：单位照射量的热释光响应 照射量响应照射量响应： 热释光与照射量之间的关系热释光与照射量之间的关系, 在照在照 射量为射量为10-3103伦范围内，多数为线性。超线性、伦范围内，多数为线性。超线性、非线性非线性 能量响应能量响应：热释光灵敏度与辐照能量的关系：热释光灵敏度与辐照能量的关系 衰退衰退： 受过辐照的磷光体，热释光会自行减弱受过辐照的

26、磷光体，热释光会自行减弱 光效应光效应 ：磷光体的热释光在可见光、紫外光的：磷光体的热释光在可见光、紫外光的作用下可产生衰退和假剂量两种效应作用下可产生衰退和假剂量两种效应 （光效应）（光效应）2. 热释光探测器的特性热释光探测器的特性 重复性：热释光元件可重复使用，但发光曲线、重复性：热释光元件可重复使用，但发光曲线、灵敏度等在多次使用、存放中会发生改变。灵敏度等在多次使用、存放中会发生改变。 分散性：同一批探测器，在相同退火、照射和分散性：同一批探测器，在相同退火、照射和测量条件下，热释光的灵敏度的相对偏差。测量条件下，热释光的灵敏度的相对偏差。 本本 底：未经人为辐照的元件的测量值底：未

27、经人为辐照的元件的测量值 方向性：探测器与辐射入射方向的依赖关系方向性：探测器与辐射入射方向的依赖关系加热发光装置的三个主要部分：加热发光装置的三个主要部分：a. 加热部分光加热部分光 b. 光电转换部分光电转换部分 c. 输出显示部分输出显示部分4. 加热发光测量装置的主要部分加热发光测量装置的主要部分 热释光探测器需有一套专门的测量设备。北热释光探测器需有一套专门的测量设备。北京核仪器厂和防化研究院生产的京核仪器厂和防化研究院生产的FJ427A和和RGD3型热释剂量仪，都能满足剂量需要，已在型热释剂量仪，都能满足剂量需要，已在国内普遍应用。国内普遍应用。 个人剂量监测个人剂量监测 小型个人

28、剂量计：手指式、手表式、佩章式、小型个人剂量计：手指式、手表式、佩章式、钢笔式、钮扣式钢笔式、钮扣式 环境监测环境监测 事先：布置各观察点，定期进行测量事先：布置各观察点，定期进行测量 事后：在现场选取具有热释光特性的物质，估事后：在现场选取具有热释光特性的物质，估 计事故剂量计事故剂量 热释光探测器在考古学方面的应用热释光探测器在考古学方面的应用5. 热释光探测器的应用热释光探测器的应用 中子与物质相互作用主要是通过弹性碰撞和中子与物质相互作用主要是通过弹性碰撞和核反应，形成直接电离的次级粒子。探测中子取核反应，形成直接电离的次级粒子。探测中子取决产生这些粒子的中间过程。常借助决产生这些粒子

29、的中间过程。常借助n-p弹性散射弹性散射探测快中子，利用探测快中子，利用B10（n、）7Li反应和反应和6Li（n、3H）4He反应探测慢中子。这两种反应都具有不反应探测慢中子。这两种反应都具有不产生产生射线特点。内部充以射线特点。内部充以3He和和BF3气体正比计气体正比计数管和内部涂层为数管和内部涂层为6Li、7Li、10B的正比计数管，的正比计数管，可用来测量能量低于可用来测量能量低于0.5eV的慢中子，而内部充的慢中子，而内部充以含氢物质（如甲烷、聚乙烯）的计数管，可用以含氢物质（如甲烷、聚乙烯）的计数管，可用于探测能量大于于探测能量大于100keV的快中子。的快中子。 中子辐射监测比

30、起中子辐射监测比起辐射的监测要复杂辐射的监测要复杂的多。一方面是中子辐射场大都伴有的多。一方面是中子辐射场大都伴有辐射；辐射；另一方面，中子能量范围宽，不同能量的另一方面，中子能量范围宽，不同能量的中子与机体有不同类型的作用，产生的次中子与机体有不同类型的作用，产生的次级辐射也不尽相同。即使吸收剂量相同，级辐射也不尽相同。即使吸收剂量相同，剂量当量也不同，这就给评价测量结果带剂量当量也不同，这就给评价测量结果带来很大困难。来很大困难。 国产的中子测量仪有北京核仪器厂的国产的中子测量仪有北京核仪器厂的FJ373便携式便携式n-辐射仪，辐射仪，BH3105型中子型中子剂量当量仪。剂量当量仪。 FJ

31、373便携式n-辐射仪 BH3105型中子剂量当量仪二、放射性同位素 及射线装置的监测 监测的含义不等于测量，更不等于物理测量和化监测的含义不等于测量，更不等于物理测量和化学分析。监测包括方案的制定、测量和结果的解释。学分析。监测包括方案的制定、测量和结果的解释。监测方案的制定必须依照辐射防护的基本原则，并充监测方案的制定必须依照辐射防护的基本原则，并充分考虑评价的要求。辐射监测是重要的，但它本身并分考虑评价的要求。辐射监测是重要的，但它本身并不是目的，它只是为了达到防护目的的一种手段。在不是目的，它只是为了达到防护目的的一种手段。在制定一个监测方案时，必须注意要考虑监测的全过程，制定一个监测

32、方案时，必须注意要考虑监测的全过程，仅把监测限于物理测量和化学分析是达不到监测要求仅把监测限于物理测量和化学分析是达不到监测要求的。的。 辐射防护的目的是保证公众和工作人员生活在安辐射防护的目的是保证公众和工作人员生活在安全的环境中，监测是衡量这种条件的手段。人体不能全的环境中，监测是衡量这种条件的手段。人体不能直接察觉电离辐射的存在，是造成人们对这类危害的直接察觉电离辐射的存在，是造成人们对这类危害的忽视或感到忧虑不安的一个主要原因。在放射源和射忽视或感到忧虑不安的一个主要原因。在放射源和射线装置的安全使用，寻找丢失的放射源，确定放射源线装置的安全使用，寻找丢失的放射源，确定放射源破损污染的

33、程度和范围以及公众和工作人员所受辐射破损污染的程度和范围以及公众和工作人员所受辐射剂量的估算等方面，辐射监测具有不可替代的作用。剂量的估算等方面，辐射监测具有不可替代的作用。 辐射监测按监测对象分为放射工作场所监测、辐射监测按监测对象分为放射工作场所监测、个人剂量监测、环境监测和流出物监测。工作场个人剂量监测、环境监测和流出物监测。工作场所和环境监测是对公众和工作人员生活和活动环所和环境监测是对公众和工作人员生活和活动环境进行的监测；个人剂量监测是直接对人接受的境进行的监测；个人剂量监测是直接对人接受的辐射照射进行监测；流出物监测是对流出物中放辐射照射进行监测；流出物监测是对流出物中放射性浓度

34、的监测。射性浓度的监测。 环境监测的目的是检验环境介质和放射性同环境监测的目的是检验环境介质和放射性同位素及射线装置应用环境辐射水平是否符合国家位素及射线装置应用环境辐射水平是否符合国家的有关标准。监测结果可用来评价放射性工作单的有关标准。监测结果可用来评价放射性工作单位环境保护工作的优劣，也可以据此对环境保护位环境保护工作的优劣，也可以据此对环境保护工作提出要求。工作提出要求。 环境监测的项目和内容需遵循环境监测的项目和内容需遵循HJ/T61-2001辐射环境监测技术规范辐射环境监测技术规范的要求。的要求。 环境监测包括环境监测包括运行前的调查运行前的调查和和运行期的监测运行期的监测。运行前

35、环境中的辐射水平数据有助于解释运行期运行前环境中的辐射水平数据有助于解释运行期的监测结果。对使用密封型放射源和射线装置单的监测结果。对使用密封型放射源和射线装置单位的环境监测，运行前的调查一般只需要进行环位的环境监测，运行前的调查一般只需要进行环境境X-辐射空气吸收剂量率本底的调查。对开放型辐射空气吸收剂量率本底的调查。对开放型放射性核素应用单位还要对放射性操作场所、废放射性核素应用单位还要对放射性操作场所、废物贮存、废水、废气处理设施的设计及排放方式物贮存、废水、废气处理设施的设计及排放方式运用最优化原则进行防护评价，使公众的照射合运用最优化原则进行防护评价，使公众的照射合理降低到最低水平。

36、理降低到最低水平。 运行期的监测包括运行期的监测包括X-辐射、中子剂量当量率辐射、中子剂量当量率和和、污染水平的监测，空气放射性污染物的监污染水平的监测，空气放射性污染物的监测、水、土壤和代表性生物样品中关键核素的分测、水、土壤和代表性生物样品中关键核素的分析。析。 监测标准方法见表监测标准方法见表3。点位选择：点位选择： 测量点应选择在地势平坦、开阔、无积水的测量点应选择在地势平坦、开阔、无积水的裸露土壤上或有植被覆盖的地表上；测量点离周裸露土壤上或有植被覆盖的地表上；测量点离周围建筑物的距离应大于围建筑物的距离应大于30米。周围的一些天然或米。周围的一些天然或人为因素对测量结果的影响应予以

37、避免，如湖海人为因素对测量结果的影响应予以避免，如湖海边、砖瓦堆、矿石堆、煤渣堆等附近不能选作测边、砖瓦堆、矿石堆、煤渣堆等附近不能选作测量点。量点。测量时间：测量时间： 雨、雪天，雨后六小时内不进行测量。雨、雪天，雨后六小时内不进行测量。 测量方法与步骤测量方法与步骤 （a）仪器测量前应充分预热。）仪器测量前应充分预热。 （b）电离室一般采用电离电荷累积法测量。）电离室一般采用电离电荷累积法测量。在一般环境水平状况下，累积时间应在在一般环境水平状况下，累积时间应在8分钟以分钟以上，或使读数平均值的统计误差小于上，或使读数平均值的统计误差小于1.5%。 （c）闪烁剂量率仪采用多次瞬时读数取平均

38、）闪烁剂量率仪采用多次瞬时读数取平均值方法获得一个测量值。每个测点一般每次读值方法获得一个测量值。每个测点一般每次读10个数，每间隔个数，每间隔10秒读一个数。秒读一个数。 （d）仪器一般应放在固定的支架上测量，探）仪器一般应放在固定的支架上测量，探测器的探测中心应在离地面测器的探测中心应在离地面1.00.1米高的位置。米高的位置。手提闪烁剂量率仪进行测量时，探测器应尽可能手提闪烁剂量率仪进行测量时，探测器应尽可能远离人体，并保持在所要求的高度上。远离人体，并保持在所要求的高度上。 仪器的宇宙射线响应仪器的宇宙射线响应 仪器应经国家计量部门标定每年一次。标定仪器应经国家计量部门标定每年一次。标

39、定后应在选定的水面上测量一次仪器的宇宙射线响后应在选定的水面上测量一次仪器的宇宙射线响应及其自身本底。应及其自身本底。 测量方法：测量方法：环境地表环境地表辐射剂量率测定规范辐射剂量率测定规范（GB/T14583-1993）规定）规定 1、在进行、在进行辐射剂量率测量时需扣除仪表对辐射剂量率测量时需扣除仪表对宇宙射线的响应部分，不同仪表对宇宙射线的响宇宙射线的响应部分，不同仪表对宇宙射线的响应不同，可根据理论计算，或在水深大于应不同，可根据理论计算，或在水深大于3m，距，距岸边大于岸边大于1000m的淡水面上与对宇宙射线响应已的淡水面上与对宇宙射线响应已知的仪表比较得出。知的仪表比较得出。 2

40、、测量应选择在木制小船上进行，测量时应、测量应选择在木制小船上进行，测量时应考虑到大气氡及水中放射性核素对测量数据的影考虑到大气氡及水中放射性核素对测量数据的影响，测值应读取至少响，测值应读取至少100个，或者读数平均值的个，或者读数平均值的误差小于误差小于1%。（1）工作场所的外照射监测）工作场所的外照射监测 对于各种对于各种源和中子源、射线装置及中源和中子源、射线装置及中子发生器等，在交付使用时，或进行重大子发生器等，在交付使用时，或进行重大维修以后，应当进行全面的监测，查明它维修以后，应当进行全面的监测，查明它们周围的剂量场分布。如果工作场所的辐们周围的剂量场分布。如果工作场所的辐射场不

41、会轻易变化，那么此时的外照射监射场不会轻易变化，那么此时的外照射监测频率每年测频率每年1-2次。次。 工作场所辐射场由于不均匀或随时间而变，工作场所辐射场由于不均匀或随时间而变，因此工作场所的测量结果不可能给出每个人在不因此工作场所的测量结果不可能给出每个人在不同位置、不同的姿势和取向时各个器官的剂量当同位置、不同的姿势和取向时各个器官的剂量当量。为了安全和方便起见，可假定工作人员整个量。为了安全和方便起见，可假定工作人员整个工作都处于剂量当量率最高的那一点，而不考虑工作都处于剂量当量率最高的那一点，而不考虑他在工作场所活动情况。只要用这种方法估计的他在工作场所活动情况。只要用这种方法估计的累

42、积剂量当量小于按照防护标准选定的控制限值，累积剂量当量小于按照防护标准选定的控制限值，则工作人员实际接受的剂量当量必然低于选定的则工作人员实际接受的剂量当量必然低于选定的控制限值。当然这种估算是偏安全的。控制限值。当然这种估算是偏安全的。（2） 工作场所的表面污染监测：工作场所的表面污染监测： 对于开放型放射性工作场所，表面污染监测对于开放型放射性工作场所，表面污染监测是非常需要的。对操作、使用高毒性、高水平放是非常需要的。对操作、使用高毒性、高水平放射性物质或从事放射性粉尘作业的工作人员，在射性物质或从事放射性粉尘作业的工作人员，在每次工作以后，应对他（她）的手、皮肤暴露部每次工作以后，应对

43、他（她）的手、皮肤暴露部分及工作服、手套、鞋、帽进行表面污染监测。分及工作服、手套、鞋、帽进行表面污染监测。同时，实验室的地板，墙壁、实验台面，门窗把同时，实验室的地板，墙壁、实验台面，门窗把手处也要进行表面污检查。另外，要对从控制区手处也要进行表面污检查。另外，要对从控制区或监督区进出的物件进行检查。或监督区进出的物件进行检查。 表面污染监测有直接测量和间接测量两种方表面污染监测有直接测量和间接测量两种方法。在用仪器直接测量污染物时，要注意测量探法。在用仪器直接测量污染物时，要注意测量探头移动不能太快（不应大于头移动不能太快（不应大于15cm/s），并避免探），并避免探头与污染表面接触。测量

44、时，探头与被测表面的头与污染表面接触。测量时，探头与被测表面的距离应与刻度时的距离相一致。测量距离应与刻度时的距离相一致。测量射线时，射线时，应注意被测射线的能量与刻度时选用的应注意被测射线的能量与刻度时选用的刻度源刻度源的区别。的区别。 （3） 工作场所的空气污染监测工作场所的空气污染监测 工作场所的空气污染测量，是为了评价工作人员可能吸入放射性物质的上限，但这种监测只有在操作大量放射性物质的开放型车间、实验室的场所进行。 外照射个人剂量监测是让工作人员佩带的个外照射个人剂量监测是让工作人员佩带的个人剂量计对其所接受的辐射剂量进行的测量。进人剂量计对其所接受的辐射剂量进行的测量。进行监测的主

45、要目的是对受照射的主要器官或组织行监测的主要目的是对受照射的主要器官或组织所接受的平均剂量当量或有效剂量当量作出估算，所接受的平均剂量当量或有效剂量当量作出估算，确定工作人员所接受的剂量是否符合有关标准要确定工作人员所接受的剂量是否符合有关标准要求；其附加目的是提供工作人员所接受剂量的变求；其附加目的是提供工作人员所接受剂量的变化趋势、工作场所的防护条件、以及事故照射情化趋势、工作场所的防护条件、以及事故照射情况下工作人员的辐射剂量等有关资料。况下工作人员的辐射剂量等有关资料。 个人剂量计的类型计有胶片个人剂量计，个人剂量计的类型计有胶片个人剂量计，辐射致荧光玻璃个人剂量计，核乳胶快中子个辐射

46、致荧光玻璃个人剂量计，核乳胶快中子个人剂量计，固体径迹中子个人剂量计，热释光人剂量计，固体径迹中子个人剂量计，热释光个人剂量计，袖珍照射量计等。每种剂量计使个人剂量计，袖珍照射量计等。每种剂量计使用方法大同小异，目前使用最广泛的是热释光用方法大同小异，目前使用最广泛的是热释光个人剂量计。个人剂量计。监测周期：一般为监测周期：一般为3个月左右个月左右 剂量计佩带的位置剂量计佩带的位置 剂量计一般分为躯干剂剂量计一般分为躯干剂量计和局部（四肢）剂量计。躯干剂量计一量计和局部（四肢）剂量计。躯干剂量计一般佩带人体胸前，测量的剂量表示全身剂量。般佩带人体胸前，测量的剂量表示全身剂量。局部剂量计一般佩头

47、部、手部、足部等部位，局部剂量计一般佩头部、手部、足部等部位，测量的剂量表示局部剂量。测量的剂量表示局部剂量。 通过测量放射源射线能量可以确定放射源的核素通过测量放射源射线能量可以确定放射源的核素种类。大多数常用的密封放射源发射种类。大多数常用的密封放射源发射射线，所射线，所以往往使用以往往使用谱仪来确定源的放射性核素。最常谱仪来确定源的放射性核素。最常使用的是使用的是NaI(Tl)和和Ge(Li) 谱仪。谱仪。 常用的钴和铯源常用的钴和铯源谱见图谱见图2.1和图和图2.2。图2.1 Co-60 能谱图2.2 Cs-137 能谱1、选用监测仪的原则、选用监测仪的原则 在放射防护监测中，如何选择

48、监测仪器，一在放射防护监测中，如何选择监测仪器，一般应掌握以下原则：般应掌握以下原则： （1）射线性质：对于射线的种类及性质清楚的）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。对于辐射场性场所，应选用针对性较强的仪器。对于辐射场性质不清楚的场所，应选用带有多用探头的监测仪质不清楚的场所，应选用带有多用探头的监测仪或携带多种监测仪。或携带多种监测仪。 （2）量程范围：一般要求测量仪器的量程下）量程范围：一般要求测量仪器的量程下限值至少应在个人剂量限值的限值至少应在个人剂量限值的1/10以下，上限根以下，上限根据具体情况而定。有的数显式仪表会在量程下限据具体情况而定。有的数显

49、式仪表会在量程下限以下也报出数据，而有的仪表会在超量程时显示以下也报出数据，而有的仪表会在超量程时显示为零，在实际使用前，必须了解仪器的性能。为零，在实际使用前，必须了解仪器的性能。 （3）能量响应：一台理想的辐射监测仪器应）能量响应：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，而产生一定的差异。总是随着射线能量的不同，而产生一定的差异。响应对能量依赖性小，这种差异就小，即能量响响应对能量依赖性小，这种差异就小，即能量响应好

50、。反之能量响应差。对剂量率仪表一般要求应好。反之能量响应差。对剂量率仪表一般要求与与137Cs源相比，在源相比，在50KeV到到3MeV的能量范围的能量范围内能量响应不大于内能量响应不大于30%。 从几种探测器的能响来看，电离室型较好，从几种探测器的能响来看，电离室型较好，闪烁型次之，计数管较差。在防护监测仪器中，闪烁型次之，计数管较差。在防护监测仪器中，对数百千电子伏以上的光子来说，能量响应差别对数百千电子伏以上的光子来说，能量响应差别不大；对不大；对100keV以下的光子，就需要注意仪器的以下的光子，就需要注意仪器的能量响应性能与被测光子的能量是否相适应。能量响应性能与被测光子的能量是否相

51、适应。 （ 4）环境特性：对于温度，要求在）环境特性：对于温度，要求在-10-40的温度范围内仪器读数变化在的温度范围内仪器读数变化在5%以内；对以内；对于相对湿度，要求在于相对湿度，要求在10%到到95%范围内读数变化范围内读数变化在在5%以内。此外，应考虑气压与电磁场的影响。以内。此外，应考虑气压与电磁场的影响。 （5）对其它辐射的响应：实际测量条件有时）对其它辐射的响应：实际测量条件有时比较复杂，如高能比较复杂，如高能射线和射线和射线都能穿透电离室、射线都能穿透电离室、计数管的壁引起仪器响应，造成计数管的壁引起仪器响应，造成、射线测量相射线测量相互干扰；中子场中往往有互干扰；中子场中往往

52、有辐射场。所以一般辐射场。所以一般辐辐射监测仪应对能量直到射监测仪应对能量直到2.27MeV的的射线射线（90Sr/90Y源，源，Emax=2.27MeV）无响应。）无响应。 （6）其它因素：仪器零点漂移要小；测量）其它因素：仪器零点漂移要小；测量的方向性误差不应大于的方向性误差不应大于30%；重量较轻；重量较轻；体积小。另外，仪器的响应速度要快，特体积小。另外，仪器的响应速度要快，特别是对于一些瞬时的辐射场的测量（如用别是对于一些瞬时的辐射场的测量（如用诊断诊断X线机摄片的辐射场测量），这一点尤线机摄片的辐射场测量），这一点尤为重要。一般要求响应时间在为重要。一般要求响应时间在0.5秒以下，

53、秒以下，最好为毫秒级。最好为毫秒级。 2、监测仪的质量控制、监测仪的质量控制 为使监测仪器保持正常工作状态，在发生事故时为使监测仪器保持正常工作状态，在发生事故时能迅速、正确的反应出事件的真实情况，有以下能迅速、正确的反应出事件的真实情况，有以下经验可供借鉴：经验可供借鉴： 熟悉仪器设备的性能和使用范围熟悉仪器设备的性能和使用范围 定期校刻仪器（至少是随机检定放射源），保持定期校刻仪器（至少是随机检定放射源），保持仪器的可靠性仪器的可靠性 检查仪器的长期稳定性（设定一稳定场，累积长检查仪器的长期稳定性（设定一稳定场，累积长期监测数据）期监测数据） 每次工作前后在固定点重复测量对比每次工作前后在

54、固定点重复测量对比 与其他仪器互相比对与其他仪器互相比对 放射源的监测涉及放射源的运输、使用、退放射源的监测涉及放射源的运输、使用、退役以及在此过程中源的失控（失窃、破损、熔炼）役以及在此过程中源的失控（失窃、破损、熔炼）而引发的事故监测。而引发的事故监测。 1、 放射源的运输监测放射源的运输监测 放射源的运输必须遵守放射源的运输必须遵守GB 118062004放射性物质安全运输规程放射性物质安全运输规程中的有关规定。一中的有关规定。一般包括对人员、交通运输工具、货包、工作场所般包括对人员、交通运输工具、货包、工作场所的表面污染监测，环境中辐射水平、个人剂量、的表面污染监测，环境中辐射水平、个

55、人剂量、空气污染等监测。空气污染等监测。 根据应用的不同时段，可以将监测分为根据应用的不同时段，可以将监测分为 A.应用前的环境辐射监测应用前的环境辐射监测 B.应用期间的辐射环境监测应用期间的辐射环境监测 C.应用开放源事故监测应用开放源事故监测 D.工作场所退役监测工作场所退役监测 1、监测时间、监测时间 开放性同位素启用前开放性同位素启用前 2、监测范围、监测范围 以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50500m以内。以内。 3、监测对象与项目、监测对象与项目 监测项目与对象见表监测项目与对象见表2-1 表2-1应用开放型同位素放射源环境监测监测对象监测对象监测点位监测点位监测频

56、次监测频次监测项目监测项目辐射空气吸辐射空气吸收剂量率收剂量率以工作场所为中心，以工作场所为中心，半径半径50-300m以内以内1次次辐射空气吸辐射空气吸收剂量率收剂量率土壤土壤以工作场所为中心，以工作场所为中心，半径半径50-300m以内以内1次次应用的核素应用的核素地表水地表水废水排放口上下游废水排放口上下游500m处处1-2次次应用核素应用核素底泥底泥废水排放口外废水排放口外1次次应用核素应用核素 1、监测时间、监测时间 开放性同位素操作期间开放性同位素操作期间 2、监测范围、监测范围 以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50500m以内。以内。 3、监测对象与项目、监测对象与项

57、目 监测项目与对象见表监测项目与对象见表2-2 表表2-2应用开放型同位素放射源环境监测应用开放型同位素放射源环境监测监测对象监测对象监测点位监测点位监测频次监测频次监测项目监测项目辐射空气吸收剂辐射空气吸收剂量率量率以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50-300m以内以内1次次辐射空气吸收剂辐射空气吸收剂量率量率土壤土壤以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50-300m以内以内1次次应用的核素应用的核素地表水地表水废水排放口上下游废水排放口上下游500m处处1-2次次应用核素应用核素底泥底泥废水排放口外废水排放口外1次次应用核素应用核素废水废水废水贮存池或排放口废水贮存池或

58、排放口1-2次次应用核素应用核素废气废气排放口排放口1次次应用核素应用核素放射性固体废物放射性固体废物贮存室或贮存容器外表面贮存室或贮存容器外表面1-2次次辐射空气吸收剂辐射空气吸收剂量率、量率、表面污表面污染水平染水平表面污染水平表面污染水平开放型同位素操作场所开放型同位素操作场所1次次、表面污染水平表面污染水平C.应用开放源事故监测应用开放源事故监测 1、监测时间、监测时间 开放性同位素操作期间开放性同位素操作期间 2、监测范围、监测范围 以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50500m以内。以内。 3、监测对象与项目、监测对象与项目C.应用开放源事故监测应用开放源事故监测 1、监

59、测对象、监测对象 a)监测事故场所的放射性污染水平和污染监测事故场所的放射性污染水平和污染范围。范围。 b)监测事故场地去污后残留污染程度。监测事故场地去污后残留污染程度。 c)监测去污过程中产生的放射性污染物的监测去污过程中产生的放射性污染物的比活度。比活度。C.应用开放源事故监测应用开放源事故监测 2、监测项目、监测项目 X-辐射空气吸收剂量率辐射空气吸收剂量率 、表面污染表面污染 放射性污染物比活度放射性污染物比活度D.工作场所退役监测工作场所退役监测 1、监测时间、监测时间 开放性同位素操作场所退役后开放性同位素操作场所退役后 2、监测范围、监测范围 以工作场所为中心，半径以工作场所为

60、中心，半径50500m以内。以内。 3、监测对象与项目、监测对象与项目 监测项目与对象见表监测项目与对象见表2-3 表表2-3应用开放型同位素场所退役环境监测应用开放型同位素场所退役环境监测监测对象监测对象监测点位监测点位监测频次监测频次监测项目监测项目辐射空气吸收剂量辐射空气吸收剂量率率以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50-300m以内以内1次次辐射空气吸收剂量辐射空气吸收剂量率率土壤土壤以工作场所为中心，半径以工作场所为中心，半径50-300m以内以内1次次应用的核素应用的核素地表水地表水废水排放口上下游废水排放口上下游500m处处1次次应用核素应用核素底泥底泥废水排放口外废水