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环境中放射性污染监测技术

※ D适用于外照射,用于放射生物学、辐射化学、 辐射防护
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(三)剂量当量
剂量当量(H)定义为:在生物机体组织内 所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和 所有修正因素的乘积,即
H (J/kg )=DQN
式中:D——吸收剂量,Gy; Q——品质因素,其值决定于导致电离粒
2.放射性
在衰变过程中,不稳定的原子核能自发地放出α、 β、γ射线,使本身物理和化学性质发生变化的现象, 称为“放射性”。
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图8.1 226Ra和60Co的核衰变
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(二)放射性衰变的类型
1.α衰变 α衰变是不稳定重核(一般原子序数大于82) 自发放出4He核(α粒子)的过程。 2.β衰变 β衰变是放射性核素放射β粒子(即快速电 子)的过程,它是原子核内质子和中子发生互变的 结果。 β衰变可分为负β衰变、正β衰变和电子俘获 三种类型。 3.γ衰变 γ射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或 者基态时所放射的电磁辐射。
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三、放射性污染的危害
通常,每人每年从环境中受到的放射性辐射总 剂量不超过2毫希沃特。其中,天然放射性本底辐射 占50%以上,其余是人为放射性污染引起的辐射。放射性元 素铀(238U、235U、234U)、钍(232Th)、镭(226Ra)、氡 (222Rn)和钾(40K)对人体的辐射伤害特征见表8.4所示。
8
快中子(0.5~10MeV)
10
重反冲核Biblioteka 20β -、β+、γ、e、x
1
α
10
裂变碎片、α发射中的反冲核
20
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第二节 环境中的放射性
一、环境中放射性的来源 天然放射性核素
环境中的放射性 人为放射性核素
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(一)天然放射性核素
1. 宇宙射线及其引生的放射性核素 2. 天然系列放射性核素 3. 自然界中单独存在的核素
(二)人为放射性核素
1. 核试验及航天事故 2. 核工业 3. 工农业、医学、科研等部门的排放废物 4. 放射性矿的开采和利用
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二、放射性核素在环境中的分布
(一)在土壤和岩石中的分布
表8.2 土壤、岩石中天然放射性核素的含量 单位:Bq/g
核素
土壤
岩石
40K 226Ra 232Th 238U
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第一节 基础知识 第二节 环境中的放射性 第三节 放射性辐射防护标准 第四节 放射性测量实验室和检测仪器 第五节 放射性监测
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第一节 基 础 知 识
一、放射性 (一)放射性核衰变 1.核蜕变
不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构,从 原子核内部放出电磁波(γ)或带有一定能量的粒子 (α、β),降低其能级水平,转化为结构稳定的核。 这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变”。
<3.7×10-2 3.7~37 <3.7×10-3 ≈3.7×10-4
<3.7×10-2 3.7×10-1 <1.85×10-2

- 3.7×10~3.7×103 1.85×10-2~1.11×10-1 ≈1.85×10-2
(三)在大气中的分布 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 大多数放射性核素均可出现在大气中,但主要
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(三)放射性活度和半衰期
1.放射性活度(强度) 放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数 目。A=-Dn/dt 单位s-1 专门名称Bq 2.半衰期 当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所 需的时间称为半衰期(T1/2)。
(四)核反应
核反应:是指用快速粒子打击靶核而给出新核 (核产物)和另一粒子的过程。
是氡的同位素(特别是222Rn),它是镭的衰变产 物,能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸 散到大气,其衰变产物是金属元素,极易附着于气 溶胶颗粒上。
(四)在动植物组织中的分布 任何动植物组织中都含有一些天然放射性核
素,主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等,其含 量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交 换过程有关,如植物与土壤、水、肥料中的核素含 量有关;动物与饲料、饮水中的核素含量有关。
2.96×10-2~8.88×10-2 3.7×10-3~7.03×10-2 7.4×10-4~5.55×10-2 1.11×10-3~2.22×10-2
8.14×10-2~8.14×10-1 1.48×10-2~4.81×10-2 3.7×10-3~4.81×10-2 1.48×10-2~4.81×10-2
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(二)在水体中的分布
表8.3 各类淡水中226Ra及其子代产物的含量 单位:Bq/L
核素
矿泉及深水井
地下水
地面水
雨水
226Ra 222Rn 210Pb 210Po
3.7×10-2~3.7×10-1 3.7×102~3.7×103 <3.7×10-3 ≈7.4×10-4
子的初始动能、种类及照射类型等(见表8.1); N——所有其他修正因素的乘积。
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表8.1 品质因数与照射类型、射线种类的关系
照射类型 外照射 内照射
射线种类
品质因素
x、γ、e
1
热中子及能量小于0.005MeV的中能中子 3
中能中子(0.02MeV)
5
中能中子(0.1MeV)
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二、照射量和剂量
(一)照射量
X dQ dm
式中:dQ——γ或X射线在空气中完全被阻止时, 引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带 电粒子(正的或负的)的总电量值,C:库仑;
X——照射量,它的SI单位为C/kg,与它暂 时并用的专用单位是伦琴(R),简称伦。
(二)吸收剂量
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它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时
单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
其定义用下式表示: D dED dm
式中:D——吸收剂量,SI单位为J/kg,单位的 专门名称为戈瑞,简称戈,用符号Gy表示;
rad(拉德)1J/kg=1GY=100rad
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