2015-2016廣東省地級市環境監測儀器的宇宙射線響應測量比對報告

黃苑君（廣東省環境輻射監測中心廣東廣州510300）

2015-2016廣東省地級市環境監測儀器的宇宙射線響應測量比對報告

黃苑君
（廣東省環境輻射監測中心廣東廣州510300）

為落實儀器期間核查計劃，確保γ劑量率測儀器在校準周期間有效可靠運行，同時保證γ劑量率測量結果的可比性，持續提升我省環境輻射環境監測能力水平，根據環保部2015與2016年的要求，我中心組織了廣東省地市級環境監測機構分別于2015年和2016年在廣東省河源市萬綠湖等地點開展了宇宙射線響應與環境γ輻射空氣吸收劑量率比對工作且將兩年儀器比對的數據作比較。比對活動不但將為參比的監測機構提供能力驗證和相互學習、借鑒的機會，更將為保障全省儀器宇宙射線響應的穩定性和環境γ輻射空氣吸收劑量監測能力的可靠性做出貢獻。

γ輻射劑量率；宇宙射線；儀器比對

1 參加儀器比對簡介

15年全省共3臺高壓電離室和4臺便攜式γ測量儀6150參加了本次比對活動，見表1

表1 參比儀器信息

16年全省共3臺高壓電離室和6臺便攜式γ測量儀6150參加了本次比對活動，見表2

表2 參比儀器信息

2 比對內容及意義

本次比對活動為全省輻射環境監測各單位提供了一個技術交流的平臺，具有以下意義：

（1）檢驗各單位對輻射空氣吸收劑量率和宇宙射線響應測量的能力和掌握程度；（2）評估和考核各單位出具數據的可靠性和準確性；（3）識別和了解各單位間的差異和轉換關系，提高各單位監測結果的可比性；

（4）發現和解決各單位在監測工作中可能存在的問題，鍛煉隊伍，提升全省輻射環境監測能力水平；

（5）評估典型監測儀器的部分性能指標。

3 比對依據

（1）《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-93）；

（2）《合格評定能力驗證的通用要求》（GB/T27043-2012）；

（3）《能力驗證結果的統計處理和能力評價指南》（CNAS－GL02：2006）；

（4）《用于光子外照射放射防護的劑量轉換系數》（GBZ/T 144-2002）。

4 比對場地

本次宇宙射線響應測量參照點（S0），位于廣東省河源萬綠湖，緯度：23°47′35.6″，經度：114°34′45.5″,海拔110m，離岸距離大于1km以上，水深大于30m，晴天，35℃，靜風，濕度在65%~70%之間。

根據《環境地表γ輻射劑量率測定規范》GB/ T14583-93的要求，γ輻射空氣劑量率比對場地的選取原則為地勢平坦，附近無高大建筑物、高大樹木，測量點總體滿足：在城市中的道路、草坪和廣場測量時，測點距附近高大建筑物的距離需大于30m，并選擇在道路和廣場的中間地面上1m處。因此本次環境γ輻射劑量率比對地點選擇兩處符合要求的測量點，選點（S1）在萬綠湖風景區入口停車場，緯度：23°46′40.7″，經度：114°37′35.4″,海拔110m，為37℃，靜風，濕度65%；選點（S2）萬綠湖鏡花緣污水處理廠門口廣場，緯度：23°46′41.7″，經度：114°38′30.8″,海拔110m，為31℃，靜風，濕度在60%，符合環境γ輻射劑量率的測量要求。

5 比對過程

5.1 2015年

（1）2015年4月，比對測點踏勘，確定具體點位及測量方案。

（2）2015年5月，發放比對通知，確定比對安排，各單位完成報名。

（3）2015年8月，開展現場比對工作。租用船只在萬綠湖中央S0處進行宇宙射線響應值測量，在船頭兩邊設置兩個固定點，分成兩組進行測量。使探頭中間點離地面1米，并且幾何位置一致，測量人員離設備2米外。當日下午宇宙射線響應測量后，也在萬綠湖風景區入口停車場S1開展了陸地測量，也是設置兩個固定點分兩組進行測量。比對當天上午，在萬綠湖鏡花緣污水處理廠門口廣場S2開展第二個陸地測量，設置1個固定點輪流測量。陸地測量的方法與宇宙射線響應測量的一致。

（4）2015年10月，各單位提交監測結果（原始記錄計算結果及校準證書）。

（5）2015年12月，編寫比對報告并發放給各參比單位。

5.2 2016年

（1）2016年3月，比對測點踏勘，確定具體點位及測量方案。

（2）2016年4月，發放比對通知，確定比對安排，各單位完成報名。

（3）2016年7月，開展現場比對工作。比對當天下午，租用船只在萬綠湖中央S0處進行宇宙射線響應值測量，在船頭兩邊設置一個固定點進行測量。使探頭中間點離地面1米，并且幾何位置一致，測量人員離設備2米。當日下午宇宙射線響應測量后，在萬綠湖風景區入口停車場S1開展了陸地測量，設置了一個固定點進行測量。比對當天上午，在萬綠湖鏡花緣污水處理廠門口廣場S2開展第二個陸地測量，設置1個固定點輪流測量。陸地測量的方法與宇宙射線響應測量的一致。

（4）2016年9月，各單位提交監測結果（原始記錄并計算結果及校準證書復印件）。

（5）2016年11月，編寫比對報告并發放給各參比單位。

6 數據處理

（1）宇宙射線響應值R0

每臺儀器至少10個讀數，總測量時間不應少于1分鐘。宇宙射線響應值為讀數的均值R0。

（2）陸地測點的吸收劑量率D

每臺儀器測10個數據，總測量時間不應少于1分鐘，取平均值R，測量結果依據下式進行計算：

其中：

K1：儀器測量量與吸收劑量率的轉換因子。本次比對的測量結果單位統一為nGy·h－1。若儀器測量量為空氣比釋動能率時，該值取1；測量量為照射量率時，該值取8.76nGy·h－1/μR·h－1涉；測量量為周圍劑量當量率且刻度源為137Cs時，該值取1nGy·h－1/（1.20 nSv·h－1）。

K2：儀器在陸地測量時的量程刻度系數或校準因子，取檢定或校準證書中環境輻射能量段的刻度系數或校準因子；若不同劑量率的刻度，取劑量水平最相近的刻度結果，并取137Cs源刻度的系數。

K3：建筑物對宇宙射線屏蔽修正因子。室內測點取0.8，陸地測點取1。

7 分析評價方法

鑒于測量數據的分散性，采用穩健Z比分數法評價測量數據的一致性。該法可減少極端值對平均值和標準偏差的影響。對測量項目統計下列總體統計量，結果總數（N）、中位值、標準化IQR（0.7413IQR）、穩健變異系數CV、最小值、最大值和極差，并給出每個比對檢測儀器的Z比分數。

根據Z絕對值評價每個檢測儀器的能力，依據如下：

|Z|＜2為滿意結果；

為有問題結果；

Z≥3為離群或不滿意結果。

8 比對結果及分析

15年7套儀器和16年9套儀器參加了水面與陸地的測量比對。原始數據及儀器的檢定證書用作備份與編寫比對報告分析。15年比對結果統計見表3及圖1，16年比對結果統計見表4及圖2。

表32015 年儀器比對結果表單位：(nGy/h)

從表型號探測器在陸地兩點測量結果分析圖可見，6150的數量最多4臺，除Y04低于平均值，其余大于平均值，滿意率98%；RSS－131的數量3臺，在各測量點表現穩定，滿意率100%。

圖12015 各測量點結果分析結果圖-已扣除宇宙射線

表42016 年儀器比對結果表單位：(nGy/h)

從表4各型號探測器在陸地兩點測量結果分析圖可見，6150的數量最多6臺，除YH08低于平均值，其余大于平均值，滿意率100%；RSS－131的數量3臺，在測量點S1有一臺差異大些，其余在平均線上，滿意率100%。

圖22016 各測量點結果分析結果圖-已扣除宇宙射線

綜上所述，這次比對結果用Z雙分數值評價滿意達100%；測量結果表明，高壓電離室比閃爍體的穩定性較好；RSS－131的結果較為均勻，且最接近總均值；6150總體接近均值且與高壓電離室數據接近。

9 結論

15年7套儀器和16年9套儀器參加了宇宙射線響應參照點測量、環境γ輻射劑量率的比對測量。用Z雙分數值評價，總滿意為100%。兩年數據相比同型號儀器測得數據相對接近而且比較穩定。

比對結果表明，在本底環境的輻射測量中，不同類型探測器的穩定性有區別，高壓電離室的穩定性較好；不同型號儀器的響應有區別，RSS－131最接近總均值，6150、低于總均值；不同型號儀器的比對結果不同，用Z雙分數值評價，RSS－131、6150的滿意率均為100%。說明參加比對的儀器滿足環境輻射監測任務的需求。

通過本次比對活動，反應出大部分參比單位的儀器性能良好，人員的技術能力水平滿足測量要求，促進了各電離輻射監測單位之間的交流，有利于相互吸取測量技術方面的經驗和教訓。

10 建議

（1）比對結果為“離群”的儀器需進一步查找原因。日常與多種型號的儀器比對測量進行檢查。

（2）加強測量人員的培訓工作，培訓合格方可上崗，在崗期間也應加強學習和考核，培訓工作應加強其有效性。

（3）測量儀器設備除定期由計量技術單位檢定或校準外，也應加強日常的維護與性能檢查。測量前必須做好準備工作，例如仔細檢查設備的狀況、電量、接口、顯示是否正常等。

（4）原始記錄需核對刻度系數、氣象參數、人員簽名等記錄是否正確、完整。

（5）規范比對報告格式，應以報告形式提交結果，有利發現存在問題及總報告的編寫，從而提高我省輻射監測水平。

[1]《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T 14583-93）；

[2]《合格評定能力驗證的通用要求》（GB/T27043-2012）；

[3]《能力驗證結果的統計處理和能力評價指南》（CNASGL02：2006）

[4]《用于光子外照射放射防護的劑量轉換系數》（GBZ/ T 144-2002）

[5]張起虹環境地表γ輻射輻射劑量率監測比對結果分析［J］《四川環境》2003年，第5期