電離輻射監(jiān)測-2014ppt課件.ppt

1、電離輻射環(huán)境監(jiān)測簡介,一、監(jiān)測標準,電離輻射防護與輻射源安全基本標準GB188712002 輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T 61-2001 環(huán)境地表輻射劑量率測定規(guī)范GB/T14583-93 表面污染測定第一部分：發(fā)射體和發(fā)射體GB/T14056.1-2008 含密封源儀表的放射衛(wèi)生防護要求GBZ 125-2009 密封放射源及密封放射源容器的放射衛(wèi)生防護GBZ114-2006 X射線衍射儀和熒光分析儀防護標準GBZ1152002 X射線計算機斷層攝影放射防護要求GBZ165-2012 醫(yī)用X射線診斷放射防護要求GBZ 130-2013 工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準GBZ117-2006 工業(yè)

2、射線探傷放射防護標準GBZ 132-2008,輻射環(huán)境監(jiān)測可分為： 1.主動測量 2.被動測量,二、監(jiān)測儀器,人們根據(jù)射線與物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生的各種效應，制成了許多不同類型探測器。放射性主動測量常用的探測器有三類： 氣體電離探測器（利用射線在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的電離效應）、 閃爍探測器（利用射線在閃爍物質(zhì)中產(chǎn)生的發(fā)光效應） 半導體探測器（利用射線在半導體中產(chǎn)生的電子和空穴,2.1常用X、輻射監(jiān)測儀,電離室類監(jiān)測儀 高氣壓電離室是測量環(huán)境劑量率的常用儀表，這類儀器由一個高壓電離室探測器和電子線路組成。前者為一個充高氣壓（一般為25個大氣壓的氬氣）的不銹鋼球殼組成，中間密封一個電極。電子線路主要為MO

3、SFET靜電計、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這類儀表在環(huán)境監(jiān)測中用得十分普遍，它的缺點為價格比較昂貴。 適用于低水平的環(huán)境劑量率的測量 所測范圍為0.01Gy/h103Gy/h 能量響應50keV3MeV,GE的RS131高氣壓電離室,25個大氣壓的高純Ar氣,高氣壓電離室原理圖,高壓電離室能量響應特性（相對與Cs137的661keV,2.1常用X、輻射監(jiān)測儀,閃爍劑量率儀表 閃爍劑量率儀表由閃爍探測器和電子線路兩部分組成。閃爍探測器包括閃爍體、光電倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外殼幾部分組成，它主要起到把輻射的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖饔谩?目前常用的閃爍探測器有用硫化鋅補償?shù)乃芰祥W爍體

4、、組織等效塑料閃爍體、Nal(T1)等。 所測范圍為0.001Gy/h102Gy/h 能量響應40keV4MeV,BH3103B便攜式-輻射儀,伽瑪輻射儀,FH40,閃爍探測器能量響應特性,計數(shù)管 在氣體電離探測器中，計數(shù)管具有相當突出的優(yōu)點：氣體放大倍數(shù)極高，入射射線只要產(chǎn)生一個離子對就能引起放電而被記錄，對帶電粒子的本征效率接近100%，并且輸出脈沖的幅度很大，所需的測量儀器很簡單。 計數(shù)管的主要缺點是：分辨時間太長，不能用于高計數(shù)率測量；對射線的探測效率較低。 所測范圍為0.1Gy/h104Gy/h 能量響應30keV2MeV,2.1常用X、輻射監(jiān)測儀,個人劑量計,長桿劑量率儀,其他測量

5、設備,被動測量 熱釋光劑量計(TLD)的工作原理 (1) 晶體物質(zhì)的電子能級分屬兩種能帶： 導帶 滿帶 處于基態(tài)已被電子占滿的容許能帶 導帶 沒有電子填入或尚未填滿的容許能帶 電子陷阱 禁帶 隔開滿帶和導帶（有一定寬度） (2) 雜質(zhì)原子及原子或離子的缺位和結(jié)構(gòu)錯位 禁帶 電子陷阱近導帶下面的局部能級，能吸附電子 激活能級近滿帶上面的局部能級，能吸附空穴 激活中心 沒有輻照電子陷阱是空著的， 激活能級是填滿電子的 滿帶 (3) 發(fā)光機制： 輻射晶體 電離激發(fā) 滿帶中電子進入導帶，產(chǎn)生空穴（過程1） 低能態(tài)較高能態(tài)穩(wěn)定 進入導帶的電子落入電子陷阱 形成F中心（空穴移入激活中心形成H中心)（過程2

6、） 輻射能量貯存（常溫下可保持很久,加熱 溫度達到一定值 F中心的電子又進入導帶 最終 與H中心的空穴復合（過程3） 發(fā)出熒光（熱釋光TL) 劑量測量原理：發(fā)出的總光子數(shù)釋放的總電子數(shù)所吸收的輻射能量 TLD的種類和特性 熱釋光體 LiF Li2B4O7(Mn) CaF2(天然) CaF2(Mn) BeO CaSO4(Mn) CaSO4(Dy) LiF(Mg,Cu,P) 主峰加熱溫度 110C260C,2.2選用監(jiān)測儀的原則,監(jiān)測儀器選擇原則： （一）射線性質(zhì)：對于射線的種類及性質(zhì)清楚的場所，應選用針對性較強的儀器。如果對于輻射場的性質(zhì)不清楚的場所監(jiān)測，應選用帶有多用探頭的監(jiān)測儀或攜帶多種監(jiān)測

7、儀。 （二）量程范圍：一般要求測量儀器的量程下限值至少應在劑量限值的1/10以下，上限根據(jù)具體情況而定。有的數(shù)顯式儀表會在量程下限也報出數(shù)據(jù)，而有的儀表會在超量程時數(shù)據(jù)為零，在實際使用前，必須了解儀器的性能,三）能量響應：一臺理想的輻射監(jiān)測儀器應該是不論射線的能量大小，只要照射量相同，其儀器的響應就應相同。然而，事實上儀器的響應總是隨著射線能量的不同，產(chǎn)生一定的差異，響應對能量依賴性小，這種差異就小，即能量響就好。反之能量響應差。對劑量率儀表一般要求與137Cs源相比，在50keV到3MeV的能量范圍內(nèi)能量響應不應大于30%。 從幾種探測器的能響來看，電離室型較好，閃爍型次之，計數(shù)管差些。在防

8、護監(jiān)測中，對數(shù)百千電子伏以上的光子來說，能量響應差別不大，但對100keV以下的光子，就需要注意儀器的能量響應性能與被測光子的能量是否相適應。 （四）環(huán)境特性：對溫度，在-10-40的溫度范圍內(nèi)，儀器讀數(shù)變化在5%以內(nèi)；對相對濕度，在10%到95%范圍內(nèi)，讀數(shù)變化在5%以內(nèi)。此外，應考慮氣壓與電磁場的影響,五）對其它輻射的響應：實際測量條件有時比較復雜，如高能射線和射線都能穿透電離室引起儀器響應，造成、射線測量相互干擾；在中子和伽瑪混合場中，考慮探測器對兩種射線的敏感程度。 其它因素：儀器零點漂移要?。粶y量的方向性誤差不應大于30%；重量較輕；體積小。另外，儀器的響應速度要快，特別是對于一些瞬

9、時的輻射場的測量（適用診斷X線機攝片的輻射場測量）。這一點尤為重要。一般要求響應時間在0.5秒以下，最好為毫秒級,三、輻射環(huán)境監(jiān)測 輻射環(huán)境監(jiān)測指的是廣義的環(huán)境監(jiān)測，包括流出物監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測。 （一）環(huán)境中的放射性 1.天然放射性 天然放射性一般不屬于輻射環(huán)境監(jiān)測范圍，但是由于天然本地無處不在，構(gòu)成人類輻射劑量的大部分，由于人類活動使部分地區(qū)的輻射本底升高等因素，為了了解本地輻射水平、環(huán)境評價工作需要。有時需要對天然放射性進行測量。 2.人工放射性 人工放射性主要有以下幾個來源： （1）核試驗沉降 （2）核燃料循環(huán)和核能生產(chǎn) （3）放射性同位素和射線裝置生產(chǎn)和應用,二）監(jiān)測的分類 1.項目運行前的本底調(diào)查，如：環(huán)評文件的本底調(diào)查等。 2.項目運行過程中的監(jiān)測，如：驗收監(jiān)測，年度監(jiān)測等。