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1、第8章 放射性污染監(jiān)測(cè),第8章 環(huán)境放射性監(jiān)測(cè),8.1 基礎(chǔ)知識(shí) 8.2 環(huán)境中的放射性 8.3 放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 8.4 放射性實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)儀器 8.5 放射性監(jiān)測(cè),,8.1基礎(chǔ)知識(shí),8.1.1 放射性 8.1.2 放射性的度量單位 8.1.3 放射線與物質(zhì)的相互作用,,8.1.1 放射性,1、核衰變：有些原子核是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地改變核結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱核衰變。 2、放射性：在核衰變過程中總是放射出具有一定動(dòng)能的帶電或不帶電的粒子，即、和射線，這種現(xiàn)象稱為放射性。 3、放射性同位素不穩(wěn)定的同位素（原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)同，中子數(shù)不同）,一放射性核衰變,,8.1.1 放射性,一放射性核衰變,4、天

2、然不穩(wěn)定核素能自發(fā)放出射線的放射性稱為“天然放射性”； 通過核反應(yīng)由人工制造出來的核素的放射性稱為“人工放射性”。 5、決定放射性核素性質(zhì)的基本要素是放射性衰變類型、放射性活度和半衰期。,,,8.1.1 放射性,1、母體子體（氦核） 2、母體子體（高速電子，正， 負(fù)，電子俘獲x ） 3、母體子體（較低能級(jí)或基態(tài)子體） （或） （同質(zhì)異能躍遷）,二放射性衰變的類型,,1.衰變（4He核粒子） 226Ra 222Rn + 4He 226Ra衰變有兩種方式（分枝衰變)：,,,三、放射性活度和半衰期,1. 放射性活度（A）： 在給定時(shí)刻處于特定能態(tài)下的一定量放射性

3、核素的放射性活度A的定義式是 A = d N / d t 式中：A放射性活度，單位Becquerel，簡(jiǎn)稱貝可，用符號(hào)Bq表示，1Bq=1 sec-1 。 d N時(shí)間間隔d t內(nèi)，處于該特定能態(tài)下的一定量放射性核素，發(fā)生自發(fā)核轉(zhuǎn)變的核數(shù)目。 比活度是指單位質(zhì)量或體積內(nèi)所含有的放射性活度，單位為Bq.g-1。,,三、放射性活度和半衰期,2半衰期 當(dāng)放射性的核素因衰變而減少到原來的一半時(shí)所需的時(shí)間稱為半衰期(T1/2)。衰變常數(shù)與半衰期有下列關(guān)系： T1/2 = 0.693/ 半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素T1/2不同。所以對(duì)一些T1/2長(zhǎng)的核素，一

4、旦發(fā)生核污染，要通過衰變令其自行消失，需時(shí)是十分長(zhǎng)久的。 例題：Sr的T1/2 = 29年，一定質(zhì)量的 90Sr衰變掉99.9所需 時(shí)間？,,解： = 0.693 / T1/2 A = dN / d t = N 或 N No e-t lg N0 / N = t / 2.303 t 2.303 (1/2.3910-2) (lg 1/0.001) 289(a),,四、核反應(yīng),核反應(yīng)： 指用快速粒子打擊靶核而給出新核（核產(chǎn)物）和另一粒子的過程。 進(jìn)行核反應(yīng)的方法主要有： *用快速中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)； *吸收慢中子的核反應(yīng)； *用帶電粒子轟擊發(fā)生核反應(yīng)； *用高能光子

5、照射發(fā)生核反應(yīng)等,,8.1.2 放射性的度量單位,1、照 射 量X庫侖每千克 / 倫琴R 2、吸收劑量D戈瑞 Gy / 拉德rad 3、劑量當(dāng)量H希沃特SV / 雷姆rem,,8.1.2 放射性的度量單位,1. 照射量（X） 表示或射線在空氣中產(chǎn)生電離大小的物理量。 X=dQ/dm dQ是指質(zhì)量為dm的體積單元的空氣中，光子釋放的所有電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中全部被阻時(shí)，形成的同一種符號(hào)（正或負(fù)）的離子的總電荷的絕對(duì)值。單位：庫倫/千克，(C. kg-1), 舊單位是倫琴(R), 1R=2.58 10-4 C.kg-1 照射量率：指單位時(shí)間內(nèi)的照射量。,

6、,8.1.2 放射性的度量單位,2. 吸收劑量（D）： 吸收劑量是單位質(zhì)量的物質(zhì)對(duì)輻射能的吸收量。 D=d/dm d與dm分別代表受電離輻射作用的某一體積元中物質(zhì)的平均能量與物質(zhì)的質(zhì)量. 單位：Gy（戈瑞），1 Gy=1 J.kg-1。 吸收劑量適用于任何電離輻射和任何物質(zhì)，是衡量電離輻射與物質(zhì)相互作用的一種重要的物理量。 吸收劑量率單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量，單位 Gy.s-1。,,8.1.2 放射性的度量單位,3、劑量當(dāng)量（H)希沃特SV 在人體組織中某一點(diǎn)處的劑量當(dāng)量H等于吸收劑量與其他修正因數(shù)的乘積。H的計(jì)算公式為： H=DQN 式中：Q為品質(zhì)因子，亦稱為線質(zhì)

7、系數(shù)，不同電離輻射的Q值列于表8-1。 N為其它修正系數(shù)，是吸收劑量在時(shí)間或空間上分布不均勻性修正因子的乘積，對(duì)外照射源通常取N=1。 單位為SV（希沃特），1 SV=1 J. kg-1,,8.1.3 單位放射線與物質(zhì)的相互作用,1. 電離作用 2. 激發(fā)作用 3. 照像作用 4. 熒光作用 5. 熱效應(yīng) 6. 射程與穿透作用 7. 其它,,8.1.3 放射線與物質(zhì)的相互作用,1. 電離作用由于帶電粒子和殼層電子間的靜電作用，使殼層電子獲得足夠能量而脫離原子、分子形成自由電子和正離子。自由電子和一個(gè)正離子組成一個(gè)離子對(duì)，這就稱為電離作用。 2. 激發(fā)作用如果殼層電子獲得能量較小而未能脫離原

8、子或分子，只是由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，則稱為激發(fā)。帶電粒子稱為直接電離粒子，不帶電粒子能使物質(zhì)產(chǎn)生間接電離，故稱為間接電離粒子。,,8.1.3 放射線與物質(zhì)的相互作用,3. 照像作用是指放射線照射到攝影膠片上，會(huì)使攝影膠片感光的現(xiàn)象。 4. 熒光作用如果放射線照射在熒光物質(zhì)上，會(huì)使其產(chǎn)生熒光。 5. 熱效應(yīng)由于帶電粒子和物質(zhì)的原子或分子不斷碰撞，使分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)增加，從而使物質(zhì)變熱。,,8.1.3 放射線與物質(zhì)的相互作用,6. 射程與穿透作用射線通過物質(zhì)時(shí)，不斷與物質(zhì)相互作用而損失能量，直至停止前進(jìn)。射線從進(jìn)入物質(zhì)到停止前進(jìn)所經(jīng)過的距離，稱為該射線在該物質(zhì)中的射程，以厘米為單位。如果射 線通過

9、時(shí)，不被物質(zhì)阻止前進(jìn)而一直穿過物質(zhì)，則稱其具有穿透作用 7. 其它某些射線還可以產(chǎn)生光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)，電子對(duì)效應(yīng)，或引起物質(zhì)的核反應(yīng)，引起物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化等。,,8.2 環(huán)境中的放射性,8.2.1 、環(huán)境中放射性的來源 8.2.2 、放射性污染的特點(diǎn) 8.2.3 、放射性核素在環(huán)境中的分布 8.2.4 、對(duì)人體危害,,8.2.1環(huán)境中放射性的來源,(一)天然源 1、宇宙射線 初級(jí)宇宙線高能輻射，穿透力很強(qiáng); 次級(jí)宇宙線比初級(jí)弱 放射性核素20余種 2、天然放射性核素與地球共生 3、天然放射本源半衰期極長(zhǎng)，強(qiáng)度弱 內(nèi)照射、外照射（占80）,,8.2.1環(huán)境

10、中放射性的來源,（二）人工源 1、核試驗(yàn)及航天事故 核裂變產(chǎn)物和中子活化產(chǎn)物放射性塵?？稍诖髿鈱訙?.33年 2、核工業(yè)： 核廢棄物（核發(fā)電） 3、工農(nóng)業(yè)、醫(yī) 學(xué) 和科研等部門 醫(yī)學(xué)占人工污染源的90 4、放射性礦的開采和利用,,8.2.2 放射性污染的特點(diǎn),放射性污染雖然是由于具有放射性核素的化學(xué)物質(zhì)而造成的，但是放射性污染與一般的化學(xué)毒害物質(zhì)污染有顯著區(qū)別。主要表現(xiàn)在以下5點(diǎn)：,,8.2.2 放射性污染的特點(diǎn),1）放射性污染物的放射性與物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)； 2）每一種放射性核素都能放射出具有一定能量的一種或幾種射線； 3）每一種放射性核素都有一定的半衰期，不因氣壓、溫度而改變；有的放射

11、性核素的半衰期極長(zhǎng)，例如241Pu的衰變產(chǎn)物241Am的半衰期為433年， 238 93U高達(dá)109年，而有些則只有幾分鐘甚至幾秒； 4）除了核反應(yīng)條件外，任何化學(xué)、物理、生物的處理都不能改變放射性核素的性質(zhì)； 5）放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后，可隨介質(zhì)的擴(kuò)散或流動(dòng)在自然界稀釋和遷移，可在生物體內(nèi)被富集并由此而產(chǎn)生在人體內(nèi)的放射性污染即內(nèi)照射。,,8.2.3放射性核素在環(huán)境中的分布,一、在土壤和巖石中的分布 二、在水體中的分布 三、在大氣中的分布 四、在室內(nèi)空氣中的分布 五、在動(dòng)植物組織中的分布,,8.2.4 對(duì)人體危害,（一 ）進(jìn)入人體途徑 呼吸道人體肺，血液全身 消化道人體肝臟，血液，全身 皮膚或

12、粘膜人體可溶性物質(zhì)易被皮膚吸收（傷口的吸收率更較高）,,,,8.2.4 對(duì)人體危害,（二）危害 1、損傷機(jī)理 1）、高速帶電粒子屬直接電離粒子。 2）射線等不帶電的粒子為間接帶電粒子。 統(tǒng)稱為電離輻射：引起生物組織內(nèi)原子、分子電離，破壞組織中的大分子結(jié)構(gòu)。 2、影響因素射線性質(zhì)劑量、次數(shù)、時(shí)間、部位、方式。（致死劑量、半致死劑量） 3、損傷方式急性、慢性（遠(yuǎn)期效應(yīng)、軀體效 應(yīng)、遺傳效應(yīng)）。,,8.3 放射性輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),最基本的標(biāo)準(zhǔn)是： 對(duì)人體所受劑量當(dāng)量的限制。 一、我國環(huán)境放射性基本標(biāo)準(zhǔn) 二、我國露天水源中限制濃度和放射性工 作場(chǎng)所空氣中限制濃度 三 、國外的一些標(biāo)準(zhǔn),,8.4 放射

13、性測(cè)量實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)儀器,8.4.1 放射性測(cè)量實(shí)驗(yàn)室 8.4.2 核輻射探測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)原理,,8.4.1 放射性測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,（一）放射性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 墻壁、門窗、天花板等要涂刷耐酸油漆； 電幻和電線應(yīng)裝在墻壁內(nèi)； 安裝良好的通風(fēng)設(shè)備，大多數(shù)放射化學(xué)操作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，通風(fēng)馬達(dá)應(yīng)裝在管道外，且以選用離心式馬達(dá)為宜； 櫥柜、凳子、家具、臺(tái)面、地面等要使用光平材料制作，操作臺(tái)面上要鋪塑料布； 洗滌池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龍頭，下水道中盡量少用彎頭和接頭等。,,（二）放射性計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)室 放射性計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)量?jī)x器和裝置。 設(shè)計(jì)此類實(shí)驗(yàn)室時(shí)，特別要

14、考慮到消除放射性本底問題：一方面要在了解其來源的基礎(chǔ)上，采取措施，將其降到最小程度；另一方面，需通過數(shù)據(jù)處理，對(duì)測(cè)量結(jié)果做修正。 電學(xué)儀器還需有良好接地和有效的電磁屏蔽，最好在恒溫條件下工作 。,8.4.1 放射性測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,,8.4.2 核輻射探測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)原理,核輻射劑量的監(jiān)測(cè)需要用核輻射探測(cè)儀器。是基于射線和物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的各種效應(yīng)如電離、光、電或熱等進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量的方法。 通常采用的探測(cè)器有電離探測(cè)器、閃爍探測(cè)器和半導(dǎo)體探測(cè)器等。,,（1）電離探測(cè)器：,原理： 如果核輻射被電離室中的氣體吸收，該氣體將發(fā)生電離。電離探測(cè)器即是通過收集射線在氣體中產(chǎn)生的電離電荷進(jìn)行測(cè)量的。 儀器

15、：常用的有電離室、正比計(jì)數(shù)管、蓋革彌勒計(jì)數(shù)管（G-M管）。 用法： 電離室是測(cè)量由電離作用而產(chǎn)生的電離電流，適用于測(cè)量強(qiáng)放射性；正比計(jì)數(shù)管和蓋革彌勒計(jì)數(shù)管則是測(cè)量由每一入射粒子引起電離作用而產(chǎn)生的脈沖式電壓變化，從而對(duì)入射粒子逐個(gè)計(jì)數(shù)，這適合于測(cè)量弱放射性。,,（2）閃爍探測(cè)器：,原理：是利用射線照射在某些閃爍體上而使它發(fā)生閃光的原理進(jìn)行測(cè)量的儀器。它具有一個(gè)閃爍體，當(dāng)射線進(jìn)入其中時(shí)產(chǎn)生閃光，然后用光電倍增管將閃光訊號(hào)放大、記錄下來。 用法：該探測(cè)器以其高靈敏度和高計(jì)數(shù)率的優(yōu)點(diǎn)而被用作測(cè)量、、輻射強(qiáng)度。由于它對(duì)不同能量的射線具有很高的分辨率，所以又可作譜儀使用。通過能譜測(cè)量，鑒別放射性核素，并

16、且在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠定量的分析幾種放射性核素的混合物。此外，這種儀器還能測(cè)量照射量和吸收劑量。,,（3）半導(dǎo)體探測(cè)器：,原理：是將輻射吸收在固態(tài)半導(dǎo)體中，當(dāng)輻射與半導(dǎo)體晶體相互作用時(shí)將產(chǎn)生電子空穴對(duì)。由于產(chǎn)生電子空穴對(duì)的能量較低，所以該種探測(cè)器具有能量分辨率高且線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 用法：用硅制作的探測(cè)器可用于計(jì)數(shù)、、能譜測(cè)定；用鍺制作的半導(dǎo)體探測(cè)器可用于能譜測(cè)量，而且探測(cè)效率高、分辨能力好。半導(dǎo)體探測(cè)器是近年來迅速發(fā)展的一類新型核輻射探測(cè)儀器。,,8.5 放射性監(jiān)測(cè),8.5.1 放射性測(cè)量的對(duì)象及內(nèi)容 8.5.2 放射性監(jiān)測(cè)方法 （一）樣品采集 （二）樣品預(yù)處理 （三）環(huán)境中放射性監(jiān)測(cè)

17、,,8.5.1 放射性監(jiān)測(cè)的對(duì)象及內(nèi)容,環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)的目的是為了掌握環(huán)境中的天然、人工放射性核素的水平、動(dòng)態(tài)變化、轉(zhuǎn)移規(guī)律、污染特點(diǎn)以及對(duì)公眾造成的輻射劑量情況. 放射性污染監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括兩大類： (1)輻射劑量的測(cè)量，這是對(duì)環(huán)境輻射的物理測(cè)量方法。 (2)放射性核素的測(cè)定，這屬于放射化學(xué)的分析方法。放射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量；環(huán)境和人體中放射性物質(zhì)含量、放射性強(qiáng)度、空間照射量或電離輻射劑量。,,8.5.1 放射性監(jiān)測(cè)的對(duì)象及內(nèi)容,放射性監(jiān)測(cè)按照監(jiān)測(cè)對(duì)象可分為： (1)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)：對(duì)放射性物質(zhì)生產(chǎn)或應(yīng)用單位內(nèi)部工作區(qū)域所作的監(jiān)測(cè)； (2)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)：對(duì)放射性專業(yè)工作人員或公眾作內(nèi)照

18、射和外照射的劑量監(jiān)測(cè)； (3)環(huán)境監(jiān)測(cè)：天然本底、核試驗(yàn)、核企業(yè)、生產(chǎn)和使用放射性核素以及其它場(chǎng)所的監(jiān)測(cè)。 主要測(cè)定的放射性核素為： (1)放射性核素，226Ra、222Rn、235U等； (2)放射性核素，134Cs、137Cs、131I和60Co等,,8.5.2 放射性監(jiān)測(cè)方法,環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)方法有定期監(jiān)測(cè)和連續(xù)監(jiān)測(cè)。定期監(jiān)測(cè)的一般步驟是采樣、樣品預(yù)處理、樣品總放射性或放射性核素的測(cè)定；連續(xù)監(jiān)測(cè)是在現(xiàn)場(chǎng)安裝放射性自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)采樣、預(yù)處理和測(cè)定自動(dòng)化。 對(duì)環(huán)境樣品進(jìn)行放射性測(cè)量和對(duì)非放射性環(huán)境樣品監(jiān)測(cè)過程一樣，也是經(jīng)過： 樣品采集樣品前處理和選擇適宜方法儀器測(cè)定,概述：,,1、放

19、射性沉降物的采集 2、放射性氣溶膠的采集 3、放射性水樣的采集 4、食品、生物樣品的采集 5、土壤樣品的采集,8.5.2 放射性監(jiān)測(cè)方法,（一）樣品采集,（二）樣品預(yù)處理 （三）環(huán)境中放射性監(jiān)測(cè),,1、放射性沉降物的采集 沉降物包括干沉降物和濕沉降物，主要來源于大氣層核爆炸所產(chǎn)生的放射性塵埃，小部分來源于人工放射性微粒。 對(duì)于放射性干沉降物樣品可用水盤法、粘紙法、高罐法采集。 濕沉降物系指隨雨(雪)降落的沉降物，其采集方法除上述方法外，常用一種能同時(shí)對(duì)雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器（離子交換樹脂濕沉降物采集器）。,（一）樣品采集,,2、放射性氣溶膠的采集： 采集方法有過濾法、沉積法

20、、粘著法、撞擊法和向心法等。 濾料阻留采樣法簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣，其原理與大氣中顆粒物的采集相同。采樣設(shè)備包括過濾器、過濾材料、抽氣動(dòng)力和流量計(jì)等。采樣時(shí)抽氣流速約為100-200升/分，氣溶膠被阻擋在濾布或特制微孔濾膜上。采樣結(jié)束后，將過濾材料取下，進(jìn)行樣品源的制備與放射性測(cè)量。,（一）樣品采集,,3、放射性水樣的采集： 放射性水樣的布點(diǎn)，采樣原則與水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)基本相同。 采集水樣的工具可用普通清潔的、沒有放射性污染的玻璃瓶采集樣品。 采集的水樣應(yīng)盛放于塑料瓶中，以減少放射性吸附；有時(shí)可加入烯酸或載體、絡(luò)合劑等，以防止放射性核素的損失。 采集的水樣根據(jù)需要可供作各種放射性監(jiān)測(cè)分析

21、。,（一）樣品采集,,4、食品、生物樣品： 于收獲季節(jié)在田地里布設(shè)的采樣點(diǎn)位采集糧食的樣品后混合； 對(duì)已收獲的糧食在存放處的上、中、下各層均勻采集后混合。 蔬菜應(yīng)采集不同類型品種的樣品。 在核爆炸期間主要以采集葉菜為主。 魚、蝦類應(yīng)根據(jù)在水中分布情況，可分別采集各類樣品。 樣品采集后，去掉非食用部分，洗凈，將表面水晾干，稱鮮重。然后切碎置于蒸發(fā)皿中，加熱讓其炭化，轉(zhuǎn)入馬福爐中于400500灰化，冷卻后稱重。供測(cè)量使用。,（一）樣品采集,,5、土壤：放射性沉降物及各類來源的放射性廢物都可直接污染土壤。 土壤采樣點(diǎn)應(yīng)選地勢(shì)平坦的地方，在一定范圍內(nèi)布設(shè)的采樣點(diǎn)位采集樣品。 采樣時(shí)取出1010

22、平方厘米方塊上垂直10厘米深的土壤。 采集的樣品應(yīng)置于無放射性污染的容器內(nèi)。 將樣品晾干（或在110烘干），除去雜物，稱重，將樣品混合均勻，用四分法縮分，然后將土樣在馬福爐中于500灼燒兩小時(shí)，冷卻后，研碎、過篩，供各種測(cè)量使用。,（一）樣品采集,,（二）樣品預(yù)處理,1、目的：濃集對(duì)象核素、去除干擾核素、將樣品的物理形態(tài)轉(zhuǎn)換成易于進(jìn)行放射性檢測(cè)的形態(tài)。 2、方法： 衰變法 共沉淀法 灰化法 電化學(xué)法 其它方法（有機(jī)溶劑溶解法、萃取法、離子交換法等）,,衰變法,樣品放置一段時(shí)間，使壽命短的干擾放射性核素衰變后，再對(duì)樣品進(jìn)行放射性測(cè)量。在測(cè)定大氣中放射性氣溶膠的總、放射性時(shí)常用這種方法，在

23、用過濾法采樣后，放置4-5小時(shí)，以使短壽命的氡、釷子體蛻變殆盡。,（二）樣品預(yù)處理,,共沉淀法,加入共沉淀劑使待測(cè)核素得以沉淀析出。此法具有簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)條件易滿足等優(yōu)點(diǎn)，在某些情況下還能直接提供固態(tài)樣品源，所以在微量放射性核素的分析中也是一種常用的分離濃集手段。居里夫婦發(fā)現(xiàn)一系列天然放射性元素便是運(yùn)用這種技術(shù)。 用一般化學(xué)沉淀法分離環(huán)境樣品中的微量放射性核素時(shí)，有時(shí)達(dá)不到溶度積，因而不能達(dá)到分離要求。為此，可加入毫克數(shù)量級(jí)惰性載體。,（二）樣品預(yù)處理,,共沉淀法,例如，對(duì)環(huán)境水樣中Pu的預(yù)濃集，可采用新鮮沉淀出來的水合二氧化錳作共沉淀劑（在pH=8-9，用NaHSO4還原KmnO4溶液，并

24、經(jīng)均相沉淀而制得），最佳條件下，100升水樣處理只需40分鐘，在pH=8-10和室溫條件下，對(duì)海水和淡水中Pu回收率可分別達(dá)80%和90%。,（二）樣品預(yù)處理,,固態(tài)樣品或蒸干的水樣，可放入瓷坩堝內(nèi)，置于500馬福爐中灰化一定時(shí)間，冷卻后稱量灰重，并轉(zhuǎn)入測(cè)量盤中，均勻鋪樣后檢測(cè)其放射性。,（二）樣品預(yù)處理,灰化法,,電化學(xué)法,通過電解的方法將放射性核素（如Ag、Pb、Bi等）沉積在陰極、或以氧化物（如Pb、Co）的形式沉積在陽極上。該法的優(yōu)點(diǎn)是分離純度高。沉積在惰性金屬片（或絲）電極上的沉積物可直接（或做成樣品源）進(jìn)行放射性測(cè)量。,（二）樣品預(yù)處理,,1有機(jī)溶劑溶解法：用適宜的有機(jī)溶劑處理固態(tài)

25、樣品如飄塵、土壤、沉積物、生物樣等，使其中所含待測(cè)核素得以溶解浸出，浸出液可轉(zhuǎn)入測(cè)量盤中，用紅外燈烘干后進(jìn)行放射性測(cè)量。,（二）樣品預(yù)處理,.其它方法,1有機(jī)溶劑溶解法 2溶劑萃取法 3離子交換法,,2溶劑萃取法,早期是應(yīng)核武器制造需要而迅速發(fā)展起來的一門專用技術(shù)，對(duì)于環(huán)境樣品來說，它也是分離極微量放射性核素的最常用方法之一。該方法的特點(diǎn)是達(dá)到相平衡所需時(shí)間短、分離濃集效率高。 例如，對(duì)第一顆钚原子彈爆炸地日本長(zhǎng)崎地區(qū)周圍土壤及太平洋海水樣品中钚的測(cè)定，曾采用三辛胺-硝酸鹽體系的溶劑萃取法作為分離手段。,,3離子交換法,是目前最重要和應(yīng)用最廣泛的放射化學(xué)分離法之一，可用于分離幾乎所有的無機(jī)離

26、子和許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，還特別適用于同族元素分離和超微量組分的分離。 例天然水中鈾、釷分離：取1升天然水（或礦井水）水樣，用檸檬酸酸化、過濾后，再加入一定數(shù)量檸檬酸鈉和抗壞血酸使溶液pH=3，再將此水樣通過陰離子交換柱（柱內(nèi)裝載4gDowexl8檸檬酸型的樹脂），水樣中所含鈾和釷與檸檬素絡(luò)合而被樹脂吸附，然后以8mol/L HCL洗脫釷（續(xù)）,,3離子交換法,（續(xù)）為了將洗脫液中對(duì)測(cè)定釷有干擾的雜質(zhì)進(jìn)一步除去，用8mol/L HNO3處理該洗脫液將其轉(zhuǎn)化為絡(luò)陰離子后，再流過另一根陰離子交換柱（柱內(nèi)裝載2gDowexl8硝酸根型的樹脂），柱經(jīng)用8mol/L HNO3洗滌后，用6mol/L

27、 HCl作洗脫液，將吸附在柱上的釷洗脫下來。對(duì)已經(jīng)洗脫釷之后的交換柱，用體積比為1：8：1的甲基異丁基酮、丙酮和1mol/l鹽酸洗脫鈾。對(duì)經(jīng)以上步驟所得的含鈾洗脫液和含釷洗脫液作進(jìn)一步化學(xué)處理后，用偶氮胂分光光度法測(cè)定釷；用熒光法測(cè)定鈾。,,（三）環(huán)境中放射性監(jiān)測(cè),1.水樣總放射性活度的測(cè)定 2.水樣總放射性活度測(cè)量 3.大氣、水體中氡的測(cè)定 4.空氣中氚（3H）的放射性測(cè)定 5.各種形態(tài)的碘-131的測(cè)定 6.土壤中總、放射性活度的測(cè)量 7.個(gè)人外照射劑量的測(cè)定 8.鈾的測(cè)定 9.釷的測(cè)定 10.鐳的測(cè)定 11.鉀-40的測(cè)定 12.放射性氣溶膠的測(cè)量,,1. 水樣總放射性活度的

28、測(cè)定,水中常見輻射粒子的核素有Ra、Rn及其衰變產(chǎn)物等。一般情況下，水樣總放射性濃度是0.1Bq/L，超過此值，即應(yīng)進(jìn)行總放射性活度的測(cè)量。 測(cè)定水樣總放射性活度的作法如下：取一定量水樣，過濾，濾液加硫酸酸化，蒸干，在低于350溫度下灰化?；曳忠迫霚y(cè)量盤中，鋪勻成薄層，用閃爍探測(cè)器測(cè)量。在測(cè)量樣品之前，先測(cè)量空測(cè)量盤的本底值和已知活度的標(biāo)準(zhǔn)樣品（標(biāo)準(zhǔn)源），以確定探測(cè)器的計(jì)數(shù)效率，計(jì)算樣品源的相對(duì)放射性活度，即比放射性活度。,,2. 水樣總放射性活度測(cè)量,水中的射線常來自K、Sr、I等核素的衰變，一般認(rèn)為安全水平為1Bq/L。水樣總放射性活度測(cè)量步驟基本與測(cè)量總放射性活度相同，但檢測(cè)器用低本底

29、的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含K的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。,,3大氣、水體中氡的測(cè)定,氡是一種天然產(chǎn)生的放射性氣體，來源于自然界中鈾的放射性衰變，它本身會(huì)發(fā)生天然衰變并產(chǎn)生具有放射性的衰變產(chǎn)物。受到氡和氡衰變產(chǎn)物的照射會(huì)使患肺癌的危險(xiǎn)性增加。 氡與空氣作用時(shí)，能使空氣電離，因而可用電離型探測(cè)器通過測(cè)量電離電流測(cè)定其濃度，測(cè)量時(shí)可采用活性炭吸附法濃縮樣品中的氡；水體中氡的測(cè)定也可用閃爍探測(cè)器通過測(cè)量由氡及其子體衰變時(shí)所放出的粒子測(cè)定其濃度。,,4、空氣中氚（3H）的放射性測(cè)定,3H主要存在形態(tài)是HTO，也有少量以HT形態(tài)存在，可用硅膠吸附或冷凝的方法，將HT0以氚水形態(tài)分離出，再用液體閃爍技術(shù)測(cè)定其放射

30、性活度。也可以將氣樣經(jīng)過濾除去氣溶膠粒子后，引入電流電離室或正比計(jì)數(shù)管測(cè)定。測(cè)定空氣中的HT和以蒸氣狀態(tài)存在的有機(jī)氚化合物時(shí)，可將它們氧化成HT0后，再用上述方法測(cè)定。,,5各種形態(tài)的碘-131的測(cè)定,131I 是裂變產(chǎn)物之一，它的裂變產(chǎn)額較高，半衰期較短，可作為反應(yīng)堆中核燃料元件包殼是否保持完整狀態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)，也可以作為核爆炸后有無新鮮裂變產(chǎn)物的信號(hào)。 大氣沉降物、液態(tài)或固態(tài)動(dòng)植物樣品中的131I呈各種化學(xué)形態(tài)和狀態(tài)，收集各種形態(tài)的含131I樣品后，可用四氯化碳萃取法制得樣品源，然后放于測(cè)量盤中測(cè)計(jì)數(shù)。對(duì)例行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，可在低流速下連續(xù)采樣一周或一周以上，然后用譜儀定量測(cè)定各種化學(xué)

31、形態(tài)的131I。,,6. 土壤中總、放射性活度的測(cè)量,采集4-5份表土，除去雜物，晾干（或烘干），壓碎，縮分，直至剩200-300g土樣，再于500灼燒，冷卻后研細(xì)、過篩備用。稱取適量上述土樣于測(cè)量盤中，鋪勻，用相應(yīng)的探測(cè)器分別測(cè)量和比放射性活度（測(cè)放射性的樣品層應(yīng)厚于測(cè)放射性的樣品層）。,,7. 個(gè)人外照射劑量的測(cè)定,外照射主要來自天然放射源發(fā)射的、輻射對(duì)人體外部的照射，約占天然本底照射的80%。個(gè)人外照射劑量可用佩戴在身上、能對(duì)輻射劑量進(jìn)行累積的小型、輕便、易使用的個(gè)人劑量計(jì)測(cè)量，常用的個(gè)人劑量計(jì)有袖珍電離室、膠片劑量計(jì)、熱釋光體和熒光玻璃。,,8. 鈾的測(cè)定,鈾的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，常以化

32、合物形式存在于自然界的巖石、土壤、水和各種生物體中。但它在環(huán)境樣品中含量很低，需用高靈敏度的方法才能測(cè)出。常用的方法有熒光法,分光光度法,激光-液體熒光法等。,,9. 釷的測(cè)定,釷主要存在于一些巖石中，在環(huán)境樣品中含量很低，同樣需用高靈敏度的方法才能測(cè)出。常用的方法有活性炭吸附鈾試劑光度法,甲基磷酸二甲庚酯萃取鈾試劑光度法和N 2,3,5--二甲苯萃取鈾試劑光度法等。,,10. 鐳的測(cè)定,通常用加入載體共沉淀的原理，例如用鋇鉛作載體以硫酸鹽形式共沉淀水中的鐳，或是用氫氧化鐵、碳酸鈣為混合載體，吸附共沉淀濃集大體積水樣中的鐳，均可將鐳從樣品中分離出來，純化后，進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量?；蚴峭ㄟ^測(cè)定樣品中生成

33、的氡及其放射性子體計(jì)算出鐳的含量。,,11. 鉀-40的測(cè)定,動(dòng)植物組織中的放射性主要來自體內(nèi)的鉀-40，鉀-40是一種較重要的天然內(nèi)照射源。鉀-40的測(cè)定方法較多，常用原子吸收法、四苯硼鈉法（重量法）。,,12. 放射性氣溶膠的測(cè)量,放射性氣溶膠測(cè)定方法有以下幾種： （1）直接法：將經(jīng)過抽氣過濾法采集到的氣溶膠濾膜直接放在與面積同樣大小的計(jì)數(shù)管窗口下測(cè)量，或者將濾膜剪裁成與計(jì)數(shù)管窗口同樣大小的面積進(jìn)行測(cè)量。 （2）灰化法：將采集到的濾膜置于瓷坩堝內(nèi)，于高溫爐內(nèi)500灰化，測(cè)量灰分放射性強(qiáng)度。 （3）有機(jī)溶劑提取法：采用丙酮或乙酸乙酯抽提，然后使有機(jī)溶劑揮發(fā)。測(cè)量殘?jiān)派湫詮?qiáng)度。,,復(fù)習(xí)題和習(xí)題,1放射性衰變有哪幾種形式?各有什么特征? 2什么是放射性活度，半衰期、照射量和劑量? 它們的單位及其物理意義是什么? 3造成環(huán)境放射性污染的原因有哪些?放射性污染對(duì)人體產(chǎn)生哪些危害作用? 4常用于測(cè)量放射性的檢測(cè)器有哪幾種? 5計(jì)算題教材習(xí)題（4、6題）,,