环境放射性监测ppt课件

1、环 境 放 射 性 监 测物理环境监测之二引言今天核技术在能源、工业、医疗、农业、科研等民用和军事领域广泛运用。环境中有着各种来源的放射性。天然放射性，人工放射性在我们周边广泛存在。核武器实验、核资料流失、局地天然放射性异常显著超越天然放射性程度，甚至超越限制规范，称为放射性环境污染。环境放射性监测是环境监测的重要内容第一节 根底知识1.1放射性放射性核衰变原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核某些原子核不稳定，可以自发改动构造，称为核衰变；衰变可以延续进展放射性衰变的类型衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子、射线。放射性衰变天然不稳定核素自发放出射线的特性称为“天然放射性。经过

2、核反响人工制造的核素的放射性称为“人工放射性。 226Ra 60Co222Rn60Ni4.5890.1884.777 0.306 1.171.33放射性衰变的类型 衰变衰变：不稳定重核(普通原子序82)自发放出粒子(4He)的过程 226Ra 222Rn + 4He不同核素放出的动能不同，普通在28MeV粒子的质量大、速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或技法，但穿透才干小，只能穿透皮肤的角质层放射性衰变的类型 衰变衰变：放射性核素放射粒子(快速电子)的过程，核内质子和中子发生互变的结果衰变分为负衰变(中子蜕变子)、正衰变(质子变中子)和电子俘获(核外电子)三种射线的电子速度比射线高10

3、倍以上，其穿透才干较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用可使其原子电离，也能灼伤皮肤。放射性衰变的类型 衰变衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射。衰变的能级跃迁不改动原子核的原子序和原子质量数不发生变化，称为同质异能跃迁。某些不稳定核素经过或衰变后，能量仍较高，可再经过衰变到达稳定态。射线是短波电磁辐射(=0.0070.1nm)，穿透力极强；与物质作用产生光电效应、康普顿效应和电子成对效应等。放射性活度和半衰期放射性活度强度单位时间内发生核衰变的数目 放射性活度单位 贝可，符号Bq，1Bq=1s-1半衰期 放射性核素因衰变而减少到原来普通事件所需求的时间

4、。是放射性核素的根本特征之一1.2 照射量和剂量照射量和剂量是表征放射量粒子与物质作用后产生的效应及其度量的术语照射量照射量定义为：式中:X照射量，SI单位为C/kg dQ或射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积单元的空气电离所产生的带电粒子(正或负)的总电量值吸收剂量 吸收剂量：表示在电离辐射与物质发生相互作用时，单位质量的物质吸收电力辐射能量大小的物理量 式中：D吸收剂量，SI单位为J/kg ，专门单位戈瑞，简称戈，符号Gy，1Gy=1J/kg dED电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量第二节 环境中的放射性2.1 环境中放射性的来源环境放射性来源于天然的和人为的放射性天然放

5、射性宇宙射线 包括初级宇宙射线和次级宇宙射线天然系列放射性核素 与地球同寿，到达母体与子体的放射性平衡，并成为放射性核素系列：铀系(母体为238U)、锕系(母体为235U)和钍系(母体为232Th)，最终成为Pb核素自然界独立存在的核素 半衰期极长的核素第二节 环境中的放射性自然环境中天然存在的放射性称天然放射性本底，是判别环境能否遭到放射性污染的基准。天然放射性对人体的照射80%为外照射人为放射性污染源核实验与航天事故核工业工农业、医学、科研放射性矿物开采2.2 放射性核素在环境中的分布在土壤和岩石中的分布。含量变动很大，主要取决于岩石层的性质和土壤的类型在水体中的分布。海水中天然放射性核素

6、主要是40K、87Rb和铀系元素，含量与区域地理、水体交换等有关；淡水中天然放射性核素含量与岩石、水文地质、大气交换等有关普通地下水中含有的放射性高于地面水，而且铀、镭的含量变化较大2.2 放射性核素在环境中的分布在大气中的分布：大多数核素可以出如今空气中，最主要的是氡的同位素(222Rn)，氡是镭的衰变产物，从含泪的岩石、土壤、水体和建筑资料中逸散到空气中。氡在日出前浓度最高，中午较低，相差十倍以上在动植物组织中的分布：任何动植物体内都含天然放射性核素，与土壤、水、肥料有关在室内空气中的分布：主要来源于建筑资料2.3 人体中的放射性核素及其危害放射性核素进入人体的三个途径：呼吸道吸入、消化道

7、摄入、皮肤或粘膜侵入由呼吸道吸入的放射性物质，其吸收程度与放射性核素的性质、形状有关：易溶性的吸收较快，气溶胶吸收较慢；核素被肺泡粘膜吸收后，可直接进入血液正常条件下，每年每人从环境中遭到的放射性辐射总剂量不超越2毫希沃特，其中一半以上是天然放射性放射性污染的危害人体遭到放射性射线照射后，常会引起肌体细胞分子、原子电离，使组织的的某些大分子构造被破坏，如使蛋白质及核糖核酸、脱氧核糖核酸分子链断裂，呵斥组织破坏人体一次或在短期内接受大剂量照射，将引起急性辐射损伤大剂量外照射会严重损伤人体的各组织、器官和系统第三节 放射性防护规范3.1 部分环境质量规范规定了放射性限制值环境要素放射性核素浓度限值

8、(Bq/L) 海 水Co0.003Sr4Rn0.2Cs0.6Cs0.7放射性防护规范环境要素射线或核素浓度限值(Bq/L)地下水总总0.10.1生活饮用水总总0.51.0住宅空气氡及其子体住房200Bq/m3地下室400Bq/m33.2 其他国家的辐射防护规范参见p276，表 8-8 国外有关环境放射性规范第四节 放射性丈量实验室和检测仪器放射性丈量实验室放射化学实验室 根本要求 不积尘、通风、不积水、个人防护、废物专门搜集处置放射性计测实验室 根本要求 屏蔽本底、隔离干扰、良好接地、供电稳定、恒温放射性检测仪器放射性检测仪器检测放射性的根本原理基于射线与物质之间相互作用产生的各种效应，包括电

9、离效应、发光效应、热效应、化学效应和能产生次级粒子的核反响等常用的检测器即利用上述效应任务电离型检测器 利用电离效应 气体闪烁型检测器 利用光效应半导体检测器 利用电离效应 固态半导体第五节 放射性监测5.1 监测对象及内容监测对象现场监测 对运用核技术的内部场所的监测个人剂量 对从事与核有关专业人员以及公众作内照射和外照射的剂量监测环境监测 对外环境的放射性程度监测，对象有空气、水体、土壤、生物、固体废物等环境监测的主要核素有：放射性核素和放射性核素放射性监测监测内容放射源强度、办衰期、射线种类及能量环境和人体中放射性含量、空间照射量或电离辐射剂量5.2 放射性监测方法包括定期监测和延续监测

10、定期监测时同样遵照样品采集、样品与处置和确定方法、样品分析测定的根本步骤放射性样品主要采用仪器分析方法，也有部分采用化学方法延续监测针对特定的核设备，在现场安装自动化监测仪器5.2 放射性监测方法放射性样品采集放射性沉降物的采集 与降尘样品的采集类似，水盘法、粘纸法、高罐法放射性气溶胶的采集 与大气中颗粒物的采集类似，滤料阻截法放射性样品预处置衰变法共沉淀法灰化法电化学堆积法5.2 放射性监测方法根本方法 利用对特定射线强度的计数实现水中总放射性活度测定 利用闪烁检测器丈量 利用规范源定标、校正水中总放射性活度测定 利用低本底盖革计数管丈量 利用规范源定标、校正小结和练习题本章要点环境放射性的

11、来源三种核衰变半衰期计算复习题 p285 1、2、3作业 p285 4、6突发性环境污染事故的应急监测由于自然和人类活动，环境在正常情况下处于“动态平衡。当环境质量偏离稳态时环境质量随之变化。假设在极短时间内猛烈“扰动，即发生“瞬态部分严重污染，即突发性环境污染事故。它是指：非正常的、不可抗拒，在时间、地点、场所、排污方式、排污途径、排污种类、数量、浓度等均难以预料的环境污染事故突发性环境污染事故产生的缘由1)消费事故：在化工、石油、煤炭、医药、核工业等消费过程中运用、消费极毒化学品、易燃易爆物质或放射性物质，由于不遵守操作规程或设备，管、阀破裂呵斥有毒物、放射性物质走漏、熄灭爆炸等事故。(2

12、)贮运事故：有毒有害物品在储存过程中，发生贮罐腐蚀、破损、仓库火灾、爆炸等事故；危险品在运输或保送途中，发生沉船、翻车、保送管道走漏或爆炸、熄灭等事故。(3)自然灾祸：地质、台风、龙卷风、暴雨、泥石流、山体滑坡等自然灾祸呵斥工厂、仓库倒塌、船只沉没，车辆顷翻，假设伴随危险品流失，将引发恶性环境污染事故。(4)人类战争：包括两类一是战争破坏工厂、仓库、设备、油田、输油管道等；二是战争中运用化学武器、核武器、生化武器等所呵斥严重的环境污染。统计阐明，前3类是呵斥突发性环境污染事故的主要缘由突发性环境污染事故的分类根据事故发生缘由、主要污染物性质和事故表现方式等，可以分为7类1)有毒有害物质污染事故

13、：指在消费、生活过程中因消费、运用、储存、运输、排放不当导致有毒有害化学品走漏或非正常排放所引发的污染事故。(2)毒气污染事故：实践是上面事故的一种，由于毒气污染事故最常见，所以另列，主要有毒、有害气体有一氧化碳、硫化氢、氯气、氨气等。(3)爆炸事故：易燃、易爆物质所引起的爆炸、火灾事故。例如，煤矿瓦斯、烟花爆竹厂以及煤气、石油液化气、天然气、油漆、硫磺运用不当呵斥的爆炸事故。有些渣滓、固体废物堆放或处置不当，也会发生爆炸事故。(4)农药污染事故：剧毒农药在消费、储存、运输过程中，因不测、运用不当所引起的走漏所导致的污染事故。(5)放射性污染事故：消费、运用、储存、运输放射性物质过程中不当而呵

14、斥核辐射危害的污染事故。(6)油污染事故：原油、燃料油以及各种油制品在消费、储存、运输和运用过程中因不测或不当而呵斥走漏的污染事故。(7)废水非正常排放污染事故：因排放不当或事故使大量高浓度废水忽然排入地表水体，致使水质忽然恶化突发性环境污染事故的特征(1)方式多样性(2)发生的忽然性(3)危害的严重性(4)处置处置的艰巨性(5)突发性环境污染事故的规律性突发性环境污染事故的应急监测突发性污染事故的应急监测是一种特定目的的监测，它要求监测人员在第一时间到达事故现场，用小型便携、快速检测仪器或安装，在尽能够短的时间内判别和测定污染物的种类、污染物的浓度、污染范围、分散速度及危害程度，为指点决策提供科学根据。应急监测是事故应急处置、善后处置的技术支持，为正确决策博得珍贵时间、有效控制污染范围、缩短事故继续时间、减小事故损失起着重要作用。应急监测的原那么(1)预防与应急监测相结合(2)成立应急事故组织机构(3)进展预防和减少发生几率的分析(4)提高群众的预防认识突发性事故的应急组织和网络突发性事故是现代社会需求应对的重要课题。包括高致病流行性病的迸发、火灾等，它既有突发和难以防备的一面，又有采取各种防备措施减少、杜绝事故发生的能够性。世界各国特