环境γ辐射剂量率的监测

2016-02-08 01:50张家明
资源节约与环保 2016年11期
关键词:剂量率测量点仪器

张家明

(连云港金辰实业有限公司江苏连云港222000)

环境γ辐射剂量率的监测

张家明

(连云港金辰实业有限公司江苏连云港222000)

随着核能的广泛应用,特别是我国核电事业的大力发展,人们对环境辐射状况越来越关注。环境γ辐射剂量率监测是一种简便易行的就地监测手段,它具有不需要采样和获取数据简单快捷的特点。本文主要介绍和讨论γ剂量率仪在γ辐射剂量率测量中的应用。

γ辐射;γ剂量率仪;监测

核电作为一种重要的清洁能源受到世界各国的普遍重视。随着核电事业的发展,许多发达国家已建立了完善的人工辐射防护网,其中环境γ辐射剂量率是辐射环境监测的一个重要监测参数[1]。环境γ吸收剂量率的测量反映了环境天然本底伽马辐射水平及其分布和人类实践活动所引起的环境伽马辐射水平变化信息,同时也为核设施或其他辐射装置正常运行和事故情况下对公众所致外照射剂量的估算提供数据资料。在核事故应急情况下掌握辐射剂量率的分布情况有利于及时准确评价核设施周围的电离辐射水平,从而决定行动决策。

1 监测仪器与方法

环境γ剂量率监测主要有两种方式:即时监测、连续监测。前者用各种γ剂量率仪直接测量在监测点位测出γ辐射剂量率瞬时值;后两者则通过在固定监测点位布设仪器、热释光剂量计来监测一段时间内环境γ剂量率的变化值或累积剂量值。

1.1 仪器选用

由于γ剂量率监测仪种类较多,而且其性能直接关系到提供监测数据是否可靠、准确,所以在进行γ剂量率测量前,要根据测量的目的要选择合适仪器非常重要。选择好剂量率仪后,还需要对其性能指标进一步地分析和验证,性能不能低于国家标准《环境地表γ辐射剂量率测定规范》(GB/T14583-93)中的要求。

在环境γ剂量率测量中,比较常用的是电离室和便携式剂量率仪。一台比较理想的环境γ辐射剂量率仪器应当具有:足够的灵敏度、对环境因素特别是温度变化反映不灵敏、良好的精密度与长期稳定性、角响应一致、对环境因素特别是温度变化反映不灵敏、体积小、重量轻、便于携带等特点。

1.2 监测方法

在城市中的道路、草坪和广场测量时,测量点距附近高大建筑物的距离需大于30m并选择在道路和广场的中阔地面上1m处。在建筑物内测量时,要考虑建筑物的类型与层次,在室内中央距地面1m高度处进行[2]。

测量点原则上实行网格布点,根据剖面测试及城市目前格局等实际情况,确定网格大小。根据测量点周围的岩性、构造特点布设测量点,测点尽量垂直地面。遇异常情况(高值点)时,重复测量,并向周围地区加密追索。

在正常本底环境中,宇宙射线是环境辐射的主要组成部分,约占天然本底辐射的40%左右,宇宙射线随海拔高度和地磁纬度而变化。不同仪表对宇宙射线的响应不同,因此在进行γ辐射剂量率测量时还应扣除测量仪表对宇宙射线的响应部分,以尽可能降低测量误差,使监测数据有可比性。宇宙响应可在水深大于3m、距岸边大于1km的淡水面上进行实测获得,也可根据理论计算。

由于环境γ辐射剂量率水平与地下水位、土壤中水分、降雨的影响、冰雪的覆盖、放射性物质的地面沉降等环境因素有关,测量时应注意根据测量目的选择代表性点位进行测量,尽量避免其他因素的影响,否则监测数据的可比性不强。如有降雨,应在降雨停止6h和地面无积水后进行测量[3]。在测量过程中还应记录点位的地理位置、气象条件和地质地形等环境参数,以便于在数据复核时对数据进行核对分析。

2 质量控制

除了常规的测量人员专业培训,仪器还需定期送至有资质的计量单位进行检定后方可使用。由于仪器的检定周期一般为一年,所以很难了解仪器在平时使用时状态是否正常,符合要求,建议在测量前后进行检验源检验,如果没有检验源,也可每次选择同一个稳定场进行检验,以确认仪器的工作状态是否正常。

除此之外,同行间比对也是检验测量数据质量的一种重要的手段。更新仪表和方法时,应在典型和极端辐射场条件下与原仪表和方法的测量结果进行对照,以保证数据前后的一致性。环境γ辐射剂量率测定的总不确定度不应超过20%。

3 比对中出现的问题

近来相关单位开展了很多环境γ辐射剂量监测的比对工作,促进了工作水平的提高,同时也发现了一些普遍存在的问题。经过检定校准的仪器,同时测量一个点的环境γ辐射剂量值时,出现数据不一致,甚至差距较大的情况。经过分析发现可能是以下几个方面造成的。

3.1 不同型号仪器间能响差异大

由于参加比对时,往往各家单位使用仪器不同,而有些型号仪器对低能γ射线的响应大,对高能射线的响应小,导致监测数据偏差大。也有可能因为不同仪器的自身本底差别比较大造成的,不过这可以通过扣除宇响数据后解决。

3.2 仪器稳定性变差

仪器检定周期为一年,在比对前仪器因某种原因致使性能下降,致使测量数据结果偏差变大,所以建议使用单位日常定期用检验源对仪器进行检查。

3.3 检定源不同

虽然国标检定规程中明确规定了环境剂量率仪必须使用Cs-137源进行,但也存在使用其他源检定的情况,导致比对数据偏差大。

4 结语

环境γ剂量率监测是辐射环境监测的重要手段,其监测结果意义较大,但由于天然环境γ辐射剂量的水平较低,约为10-8Gy/ h至10-6Gy/H之间,加之影响因素较多,如何测量精确,始终是技术人员关注的问题。同时需要监测人员在日常工作中,加强监测仪器质量控制,多参加同行比对,发现问题,找出差距,以此促进环境γ剂量率监测质量提高。

[1]殷荫,等.空气伽马吸收剂量率影响因素研究.东华理工大学学报:自然科学版,2012,3,35-1.

[2]GB/T14583-93,环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].

[3]宋卓人,黄秋豹,刘岳洲.雨后短时间环境地表γ剂量率数值变化研究环境科学与管理.2015,11.

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