环境热释光累积剂量测量实验研究

杨文栋，武荣国

(云南省辐射环境监督站，云南 昆明 650032)

0 引言

自20世纪60年代初以来，以LiF(Mg.Cu.p)探测器为代表的热释光探测器(TLD)测量累积剂量得到较快发展，90年代后开始应用于环境γ辐射剂量监测。该方法可提供一个时段内的环境辐射剂量资料，有利于评价辐射环境质量和相关人群所受的外照射剂量[1]。但对常规环境累积剂量测量中，其探测限、测量下限、方法精密度、测量值的置信区间等研究不多，本文对这些问题进行了初步研究。

1 监测情况

1.1 对象

本次实验对象为γ辐射累积剂量室内环境测量。共布设5个点，每个点按10d一个周期，共9个周期，每个点每个周期取1次样品进行分析，并计算出测量点累积剂量值。样品布设点位信息见表1。

表1 点位信息表

1.2 方法

1.2.1 监测方法

本次实验按《GB/T 10264-2014 个人和环境监测用热释光剂量测量系统》[2]进行。

1.2.2 热释光探测器的筛选

取型号为GR-200AR型，规格为φ4.5×0.8mm，分散性≤3%的LiF(Mg.Cu.p)探测器，在FJ411B热释光退火炉中2400C退火10min，充分冷却后，取其中32个探测器用Harshaw TLD3500读出器测量并计算出相应的平均值及标准差，作为本批探测器本底值，同时计算本实验条件探测限和测量下限。

1.2.3 不同环境热释光探测器的分组、布设

将退火后探测器分装在剂量计壳内，在剂量计外壳依次编上编码，每个剂量计壳内装3个探测器，每组2个剂量计，每个点位布设9组剂量计。

1.3 仪器

FJ411B热释光退火炉，美国Harshaw公司的TLD3500读出器，GR-200AR型LiF(Mg.Cu.p)探测器由北京光润意通辐射监测设备有限公司提供。

Harshaw TLD3500读出器、FJ411B热释光退火炉均通过计量检定，各项性能指标满足《GB/T 10264-2014 个人和环境监测用热释光剂量测量系统》相关要求。

2 测量结果

2.1 本底片测量置信区间、探测限与测量下限

2.2 5个点位测量结果

本次共布设5个点位，放置剂量计后从10d到第90d，每隔10d测量一组样品，测量结果见表2～表6，5个点位挂片时间与累积剂量线性相关系及回归方程见图1。

表2 实验楼一楼(105室)监测结果

表3 实验楼三楼(304室)监测结果

表4 实验楼六楼(604室)监测结果

表5 办公楼二楼(215室)监测结果

表6 办公楼二楼(206室)监测结果

3 讨论

3.1 测量置信区间、探测限与测量下限

在辐射环境监测中，累积剂量挂片在90d左右，按前述方法分别计算出本次5个点90d测量平均值95%置信水平的置信区间半宽度如表7所示。

表7 挂片90d各房间测量平均值的置信区间半宽度

测量下限是在满足规定误差要求的前提下，用特定方法能够准确定量测定被测物质的最低浓度或含量。从表7数据可以看出，对于日常90d环境累积剂量，95%置信水平的置信区间半宽度均小于测量值的10%。探测限(LLD)为2.08μSv，其测量下限为8.32μSv。当挂片时间90d时，测量剂量率测量下限为3.70nSv/h，根据历年资料，云南省内环境剂量率均>45nSv/h(未扣除宇宙射线)，本次挂片10d的剂量已经高于测量下限。本次实验按每10d 1组进行测量，其测量结果是可靠的。

3.2 挂片时间与剂量的线性关系

从表2～表6数据及图1分析，5个实验点位从挂片10～90d，其挂片时间与累积剂量有良好的线性相关关系(r>0.990)，每组探测器(共6片)测量值间变异系数在3.62%～11.50%，线性回归曲线斜率为挂片期间的该点位的平均剂量率。

3.3 环境热释光累积剂量用于环境监测结果的精密度

环境累积剂量测量要求是90d/季度，从本次测量结果看，当进行90d左右挂片时,其测量值(6片)的变异系数范围为3.62%～11.50%。其测量平均值95%置信水平的置信区间相对半宽度最高为8.4%。因此，以95%的置信水平考虑，可以把每个点剂量片测量平均值上下10%的范围作为判断数据是否可疑的依据之一(即每点的剂量片测量值如果超出±0.1时，可考虑为可疑值)。

4 结论

TLD累积剂量监测简单易行，测量结果可反映一个时间段内环境剂量变化。从本次研究结果分析，环境累积剂量测量10～90d，其测量结果均有良好的线性关系(r>0.990)，其变异系数范围3.62%～11.50%。现有测量条件下，其探测限为2.08μSv，测量下限为8.32μSv，每个点剂量片测量值95%置信水平的置信区间半宽度最大值均不超过测量均值的10%。