大气中放射性气溶胶的监测和评价_周程
第 4 3卷第 1 1期 021 年1 11月
技 术核 NUCLAE TECHRIQUEN
SV
l. o4, 3oN.1 Nove1mbr e0211
气大放射中气性胶的溶测和评价
周监 程 起虹张 蒋平 云利华王孙 恋君
（苏江辐省环境监射管理测 南站 2京1009）
1要摘
就大中气放性射气胶溶监的测的中样采测、等量节中环得值注意的题展开问讨论提，出决解法。办并
如对何分和析价评气大放中性射溶气对公众胶健康造成的入吸效剂量作了讨有论可为进一，步做好气胶溶 监测和价工作提供参考评。关键 放射性词气胶，溶测监采，，样量质保证吸，有效入量 剂O51.37 图分中类
号生核发件会事向环境释裂放变物和活化产产物 ，它大们是中多等衰半期的态气或挥易性的放发射性 位素，前同者惰性气体 如K、Xre后，如 I者、C 、sTe 等。气中大的些放射这性物易质大气被悬浮物 固(体粒或雾粒微)集捕而成形射性气放胶，粒 溶为径0.01–10 0m。 μ在离事远件生发的点区地，或核事放件射释 性放量小较时，这些裂变产的物气空量极含，低气 溶样胶品 H的GeP 能γ谱中大有的天量放然射性素核 γ峰 ，从找出中核件释放事素极核弱 的 峰，γ个 难是较度大的问题。除排种干种，正确识别裂扰产 物变特征的号，为判断核事信的件性质和型提类可 靠依供据是放，性监测射研的究重课题[要]1。 就文大气放射性溶胶气的采、样量测质、量保证和 期后评等价节环进行讨探，期对以事故核应 急响应中射放气性溶胶的测和评价工监提供作有益 的参。 1考
1
2.
采样
仪器设布采样与
用
孔滤膜微样采器采集放射性气胶，其溶由 膜(纸)滤夹、具量调节流装置抽气和泵成组。采样 口高基出础 1面5 .。m采器样设点布于气空通、流 面平整地位置的，样器采于处直状态，垂以固加，定 防被止风大倒。 刮采样备设还包括流量计、温 度计、湿 度、计压表，气压表，气水均放置于平阴凉通风 室内的温、湿度表置，距地于 1面. m 5右百左箱 叶内。在核应急监 期间测气胶溶采需连续样2 h4， 量流 500 在m/h3 以上。样装置采可通反馈过号信大增功 ，以率保采样流量确的定，减稳采样小体的积 不定确度采样。滤做透光检查，膜找寻针孔、颗粒因 物、缺或严陷重皱折引等起缺的陷，予并除。 1剔. 3样体积采
采方法样
[]2
用(1)将采式样体总积 Vm()换3为标准状态下 算体积，的
微粒态
空样品气采的有沉集灰、降飞擦拭机 、碘盒和气采空样等器法，大方量流气采样方法空是 目前通的用方。法 .11采样 位布点设
V
i1
n
Q i iQ 1 t i i t 12
1)
所(点位设置有则原为：(1 ) 形地阔，开 径 5半 0 m无内大建筑高物以免阻，碍气溶胶扩的、散沉降和采
样
； 2)( 半 径5 m 0内主要交无通公经路， 过大、无 型中晒谷场公共和动场所，以免扬尘活响采样； (影)3 半径 50 m0 无高大内囱和产烟生尘粉的加厂工，以降 低烟或粉尘所尘含射性核素放影。
响——————————————
稿日期收20：1-017-8，1回修期日201：-08-103
其
，中i 为气压QP 、温度 ii 条t下的件流量(3m/imn) 。采样时的象条件并气标非准状态，用式(2须)修流 正量Qi， Qbn = QT(PiiP–b)i(/iTP)(2)
中，Qn式b 为标状态下准流量(m的/min)3P 和， i P别分标准为状下和采样态时的大压气Pa)(， T 和Ti 别为分准标状态和下采样时绝对温的度(K，)Pib为 在 Ti 时和水蒸饱气压(力aP)
第一作。者周：程，男，191 年出8，20生06年成都理工 大核学技与术应用专业士硕究生研毕，工程师，业事从辐射护防与测
监第
11 期
周
等：大气中程放射气溶性的胶监测和价
评876
2
2.
测1量法[4]方
量装测
置素如，20 Tl、824P1、b21Bi、22412iB、221b P，等们它 的半衰为几分期至数钟时。测小时间则应量可尽能 长以减小，计不确统定。
度气胶溶样品置于 01cm 厚铅 室的内H GeP γ 仪上谱量，用测谱分析能件解软，得到谱 γ样 中的品放射 性核素成组其活度，及对关参有进数行修正， 计算放性射核的空素气浓度 H。GePγ 能 谱 系统的 能 量 分 率辨 优 于高2 .2 keV@l3 23. 5kVe,稳 性定为2 4 h内的 位漂移峰 于 2 道小(l 323. k5e 射V线的全收峰在 吸4 00 0道附 )，全谱探近测量大于 1能 080k e。 V.2 2量测术技要求图
1 气胶样溶品全谱计率随时间的变数趋化势Fi g. Ch1nage sitwh tmeii nfullspe ctumr ocntur aes ot fteh eraoos lsamplse
2.2.1 .量测时的间择选 样采量 14 5为2 03m 的溶气胶品样连续采(样2 4h 采)后样接测直得全的谱(30– 182.2 k1eV)计数随 时率的间化如变 1 所示图。品的样全计谱率数似按近函数 y=256 8.x–06.012 衰，3、减、624h ，计后数率 为始测量时的开32 %、5%、28.8%并逐，渐于稳定。趋 虑考应急到测工监中监作数据测求需紧迫性，的气 胶溶品样采后宜放置 样3 h 后始测开，量降以天低 然射性放核素样对的品扰干提高，“对象”核素的 测下探限。这些干扰核通素常为短寿氡命钍体子核
22.2.标准物 质制的备 对 能谱γ量测系统的度刻，标中源准是具有一定 厚、度一定何几形状、度密又是不很大测的量样 。气品胶样品溶须按也标照准源的备制步进行骤 处理，保以测量证法方的一致性标。物质准覆盖的 能范围量合国际符监测统要系求 的0–16 008keV 5[。] 表1 为 放性射溶气样胶核品事监测件中常的用 准源标
。表
1 射性气溶胶放品样事核件测监的中常标准用源 Tabel 1Nucldise uesdf orc labirtaing PGH sestyems i nucleanra ccdint emno
itorin gwth aiersoo lsmaple.s 素核N ulcies
d21 109 457
能量Ener yg/keV 5.9459±0.0000188. 3036±00.00 1122.60±.000012 8.90970.00± 834.138±080.30 111554.±60.00 461.656±0.700 356.310±0.003
1支比分 /I %5.738±00.93 .26±600.62 58.5±10.0 34.66±0.027 9.97690.±01 50060.0±2. 84.4990±.26 205±.01.
9
半衰 期1/T2 (42.36±.6) 0 (461.4y±12.) d2(718.±005)d .10.(70.±12)y(3 21.30.7)d±(24 4.±0.15d )(0.35±0.00)y (10.870.2±)1y
核素
Nculdie
13 519
能
E量erng y/eV 1k6.56±0.80303 02.08±.0004 031.699±8000.351 400.48±.0002 2889036.0±.00418 630.52±.003 11323.9240.±00 41173.28±20.030
分
比支 I/%79 90±0..0 9.84±0.07 65497±0..71 98.5±.409 .30±9.20 993.3±20.03 9.9926±80.006 99.0850±0.3
半衰 期1T2 (137/641.0.±2)0 (27d70.±03.003)d( 15.0910±.03)d 64(8.050.0±07d)(5 2.710.00±1y)(5.2 1±0.007)y 15.(27±0.001)y1( 52.1±70.001y
)A
mC d
Ce
Cr
n
SCoBa
13 158 888 6086
013
3 45 6
5S
YrY Co oC
M
nZ Cn Bsa
137
31
32.2
.3 除剔扰干核的影素[1] 响气胶样品的溶 γ谱中，核事能释放“件信号” 核的放射素较弱， 性天然放射而性素的核干扰强。较判 别品中是样存否“信号”在核素须根,“信据号” 核的不素同支能分量行判别进放射性气溶。样品 核事胶件监中测见常干扰素见核 表。 2.22. 4测探 对限气溶胶品中的放射样核性素活度须的大于
仪器
的最探小活测(Mi度nmim Deteuctaleb Atcivit，yMDA )，方能识。别国采用我测探下(LLD限或定量 探)测下限计可探算测活度。LLD或 DA M与除计算方法有关， 与还仪刻器度几的何位置 、测探本器、底分 率、 谱收辨集时等间因素关。有因此 LL D或M A 是分D低析平水征特射放性核素慎考重的虑标。指 国对外溶胶气品的样放性监测射要求 γ 谱仪，统系对1 31I、14 B0a 探的下限测为10–3 0μqB/m [33]。
86
8核
技
术
3第 4
卷T
bael2 信核号素S gnai lnculdise 311I
表 2 核 件事 γ能谱分析中的主要干扰 核[素6 ]nItrfeeinrgnuc ildse ni agmm apestcrmuana lsisyf ro nuclae racidcetnm notiroing iwthaer sol sampleos.能量 neEgry/keV 分支比I / 半%衰期 1T/2干 核素 In扰terfreing nuliceds
59
1
能量 nerEyg k/eV 633. 36459.365 5. 36.6 1571.1 1733.6 810.2 31188 .1188 66.6. 66633 6.6.27 66.5 667.58 737. 177.3 572.6 95298. 35.1 5301. 562.706 4.0 405.614 2.1 2373. 241.6 314.4 1344. 145.2 738.04 3385 83..848 3.51 2607.6 328 2.820.2 2.8 12285 7.59.58 1.87 17.88 0164.61 4900.
分支 比/%I 1.0 013.3 57.0 1. 310 5007 9.9.10 1 .4.71 9.9 34.0 711. 87.9596. 1 .8 388.0 3.0 102.2 2.0 11. 6160. .3 38.984 . 8.302 . 3.20 3.804. 42 800. 50 .131.28 1. 2.6 523.10.6 11.43 .7274 .22. 07 7. 4.135 2
半.衰 期T12 /18.1 h.83 20.h 0 h6.06h 5.8 d .5 d 62.34h 15.0 d16.0d 2.41d 1 .0 3d8 .5 2 d647.d 124. h16 0.h 3.00 h8.62 1d2 00y 1.10 d.295d 4.2 d 472. d1 18 .d10.5 h.13 m 33 h .14 4 d6.5 h 436. 4d26.0 d 18. 0d2. 48h 160.d 610 h 4.. h2 2.8 5 2.
y
4 d601. 5d18 7.h 57. 0 1h.1 3 2.9dy 3 60.y
G dI Re rSb
1
59
m6435.
8.1
82.40
d18
1 99
Mo
Mn N buE b IS u LCs I I Tr eHo N
i
06
C
oC o
1
173. 1 232.3
500.01 010. 0994
.20m1
5.712y
5
926
5
88
018.
123
70
.8
d15
656
I
66.7 97.8 787.2
h126 12
6 171 32 1310
81m61 1m
372.6
7
7.2
6
83
R
bdN Tm Ir IrI rITl e CaR eX kB cT
61m6 31
3I Cs
471
59.2
986.
23.80h
6711 2
41
3
644.0
715
297.
29.6 13.3
200.y 2.77y 622.d
1
921 0
S9 bX
427.e9 32.32
187
08 12342 32
13
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41
1
e 14C5.448. 4 2.5d3
72
Zn
A SKrH fI Cm Nn Lu Apu
12 74
M5n 38.84100 312 7d
7.
2
426 88
95m 106
R ue
T70
162
2.
2.98
36
82d.
1
09243
132
22.8
25
988. 05.539 97.
78
.2 h640d.
2
39
177
mZr
Cs
756. 817.5 81 08.41
20
m 707
13
Br6 PaR h Eu
23
2
1.2d 793.6
1
02 150
第 11 期 (续表
)
2
周程等：大气放中性气射胶溶监的和评测
价
869
号核信素 igSnl nualcdesi137
能
量E nery /kgV e61.76
分支
比I/% 8.1
5
衰半 期1/T 3022y.
干扰核 素ntIerfring nuelidcse
02 1871
能量
En rge y/ek 660.V0 626.2 67.52 65.7 88530 .88.368 8.54 36.15 5367. 35.7 513.03 3130 134.2
.分支
比I/% 0.1 98.3 1.916 301 1003 5. 9.9 01.13 034.4. 540 0. 8.
5衰期 T半/12 .631h 12 . h 6.21d 1. 7 6h. h 83.75h 1.2 h 12 4 . h.78 h6.2 d8 500 y 4 .2 4 23d.9h
sC
At H
fB ii BP aoP lT Ia Bi CmTH f W
110m
g
A65
.7
794.4
50d
2026 202
8
8.74
7
.26
342 20419
510
4Ba
35.73
520
.2.8d
131 180 2046
14
4Ce
3315
1..08
28d4
2
45 81118
我国7家国准标气中胶溶品比样活度探测限按 下(3)式计算[7]：A D= 283.Nb1/2K/ηεp([E)γMt (]3
)式中Ue，ffU、lus、Ucorfertc、cUuont、liUf e和U emsison i依次 为被测素的核探测率、大流效量采器样量、被流 测素的核合符相加正校被、测素核量计测数被测、核 半素期衰和被核测的射线素能发射几量率相的 对不定确度。 3
式中，气溶胶样是品待测中素活度核B(q/m3)； 是Kα 、β 断概判的率应值对当 α，=.005、–β=1.059时 ， 2.3K=8.646； η 、p(εE)是待测核素某 γ γ线射的射概发率 全和峰探能效测率t；是测 时量(间s)；M 是样取Nb 是 测核待素该 的γ 线射的全能本底峰。 积体(3)m；因此 降低本，底数率计延长测量、间时增大采样 、积体、减 小然天核的干素，扰可降低最低探测 浓度。2 . 不确定3分度
析
析和分评[8价]
空气中放的射性素核被公众吸后会入成造内 照。射公众吸有入效剂为量：
jE ,nih e g
j I j ,ih n jinh
,(
)
5经
过气溶对样品胶进分行得到析样了中品核各 在空气中素的浓度。量结测的果不确度主要来源定 ：是样时气体的流采、量 谱γ的仪测效率、探计数 的计涨落、级统符联相合效加应、测核素被衰期 半及以发几率射。 等溶气胶样品测量核结素果的成相对不合确定度 计算为U：
U Ue f 2f U lus f2 U croerc t 2 U conut 2U ilfe 2 U e misisn 2
(4
o
)
式
，e中(g),inj 为同h期一内间g 年 组吸入龄位单摄入 量放射性素 j核 后的待积有剂效量；I j,ih 为n一同间期 吸入内放射性素 核j的摄入 。 表 量3所 为公示众成员吸 入31I1、31C4s 137或sC放射 性核素 的同不待 积有效 剂 e(量)gji,hn。 照参 CRIP3- 0号版出物IC(PR,1 95)，设7呼速率吸为2 0L m/in，全年吸入气量空I ,jin 为 1.h0×105 m43按，照 所受年的最剂量限大制1 m S v推出大导气气溶胶中 11 3I、314Cs或 371C 的s浓水度(平表4 。)13I、113C4s 和1 3 7Cs 的空 气 浓度导 出 平水分 别 为 1 3.–29.55、 1.36 –18.30.、7826–5 .qBm3/
。
870
核技
术
第3 卷4
3 公表众员吸入成单位摄量所致入的积待有效量剂e( )/(Sv·Bg–q1)T blea3 Th eeffetcie vdseo oft eh pulic dbe uoti nhlataon inuiti takne. 核素 衰半期N ulcie dT1/21
73
年龄A e≤1/ygar e别 类Cateogr y1f eg() MFS 100. 00.200 002. 1.000 0.02000 .200 1.00 0.200 00.02 08.8×01– 9.3×61–8 0.11×017– 1.×1018–3.2× 1–0 8.0×71–0 78.21×08 –2.2×1–8 0.881×–0
9
1 (fg1>eyra ).1000 0100 0..001 .1000 0.01 00.01 0100.00. 001 00.1
0–2/y1ear e() 5.4g×1–092 .×9108 –.0110×–7 73×.0–19 2.6×0–81 .3×60–1 872.1×08– 15.×1–806 2×.01–9
2
7/ye–r ae(g) .631×–091. ×80–18 70×10–8.5.2 ×1–901 .6×108–4 1.10×8 –3.71×–80 .82×0–1 3.591×0–
9
71–2/year (g)e 37×1.–90 .1310–8× 48×.0–815 .×30–19 .1210×– 2.8×8018 –.9110–×8 .471×–0 29.4×0–1
9
211–/7eary>1 7/yera e()ge ()g 44.1×0–91. ×1108 4–2.1×–0 68.31×0–91 .×1018– 23.1×–80 .1×1018–3 .×14–092 .010–9× .46×0–19 9.71×09 3–.9×10– 686.10–9 ×.1×10–9 29.×00–187. ×10–94 2.410–×91. ×106–
Cs9
300 .
a1
3
4
Cs
20.6a
F M
S1
3
1
8I04. d
FM S
T
bla 4 e素核 Nulcde 半i期 T衰/12
表
4 空气 人中放工射核性素的制限浓水度 (B平/mq3)Th er esrictivte cnocntreaito levnel fo artfiiicla adroiacitve uclndi ein ia (rB/m3). q年 Age龄1/year 11.8≤2.65 08.6 866. 62.981. 6 133.2 .433 108.1 –/y2eare (g)17.6 328 0..95 12.303 .661 .5 1132 6.35 .5.4 217/ye–ra e() g2.655.2 9 .36 18.1 3.95 25.2 23.7 51.1 62.727–1 2/yaree( ) g2.757 3.3 1.89 18. 079.43.4 0 5.1 20.0 33.79 1–217y/era e()g 1.2 8.6662 .2 175. 8.61 6.144 .68 28.6 47.06>17 y/aer (g) 20e7 ..9822.44 14 4 .1.054 .76 1.2 399. 579.
5
别类C atgeoy F
Cr-137s
30.0
aM
S
FCs13-4
2
.60
M S Fa
I
1-1
8.34 d
M 0S
4
结
语
考文献
1参徐翠 ,华 庆张 周,, 等. 强水平特低放征性核射素的 识和干别因素剔扰[除]J. 中华放医学与射防护杂, 20志0, 23(5): 378–3813 UXCu hua, ZiAHG QiNgn,Z OUHQi nag ,t ale .Iendtficiatio no lof welev chalratcrietiscr aionudlicesd nd alemiiantoi of thenin trfeeirg faconrsJ]. [CihnJ Radiol ed MPort,2 00,3 325():37 8–813 2 华人中民和国共环保护行业标准.境 J/T H1-6020[1]. 辐射环境S测技监术规,范20 01 12–:2 Th2e eP
ope’ls Reuplib ofc Cihn anEvironmntealP otrcetino
在核事
应急情况故，下放性气射胶溶的测工 作的监速至度重关要，如何有在的时限里间提供准 确靠的可测数监，为应急决据提供技策支术持实验。室的 量体测系分(人员、方析、法备)设有中许值多 得探和讨进改问题的本文针对，放性射气溶胶测 监作工的个几要技术重节环进了介行和探讨绍目的 ，在探于并索形一套成熟的成测技术监法，保方快障速 响的核应事应故监测急作工。
第
11
期
周等程大：中气放性射溶气的胶监和测评价
687
1I
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