環(huán)境γ輻射累積劑量率與高壓電離室空氣吸收劑量率的比對

田坤 王輝 夏冰

摘 ? 要：目的 調(diào)查研究2018年濟(jì)南市經(jīng)十路自動站同時段γ輻射累積劑量率與高壓電離室空氣吸收劑量率平均值有無顯著性差異;方法 定期在輻射環(huán)境自動監(jiān)測站高壓電離室百葉箱中探測器有效中心的水平方向布放熱釋光劑量片，頻次為 1 次/季，開展同時段γ輻射累積劑量率與高壓電離室空氣吸收劑量率平均值的比對;結(jié)果 γ輻射累積劑量率范圍為64.6～72.0 nGy/h，高壓電離室空氣吸收劑量率范圍為66.5～67.0 nGy/h，|En|范圍為0.11～0.41;結(jié)論 γ輻射累積劑量率與高壓電離室空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果均在濟(jì)南市環(huán)境天然γ輻射輻射劑量率范圍內(nèi);同時段自動站γ輻射累積劑量率與高壓電離室空氣吸收劑量率平均值的比對結(jié)果表示兩者無顯著性差異。

關(guān)鍵詞：熱釋光 ?累積劑量 ?自動站 ?空氣吸收劑量率

中圖分類號：X837 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0092-03

Abstract：[Objective] To investigate whether there is a significant difference between theγ-ray radiation cumulative dose rate and the average dose rate of air absorbed in the high pressure ionization chamber of Jinan Jingshi Road automatic monitoring station in the same period in 2018. [Methods] The thermoluminescent（TL） sheet is regularly arranged in the horizontal direction of the effective centre of the high pressure ionization chamber detector in the automatic monitoring station， with the frequency of one time per quarter， and the comparison between the cumulative dose rate of γ-ray radiation and the average value of the air absorbed dose rate in the high pressure ionization chamber is carried out in the same period.[Results] The cumulative dose rate of the γ-ray radiation ranges from 64.6 to 72.0 nGy/h， the air absorbed dose rate of the high pressure ionization chamber ranges from 66.5 to 67.0 nGy/h， and the |En| ranges from 0.11 to 0.41. [Conclusions] The monitoring results of γ–ray radiation absorbed cumulative dose rate and high pressure ionization chamber air absorbed dose rate are within the range of natural γ–ray radiation dose rate of Jinan. And the comparison of the above shows that there is no significant difference between the two.

Key Words： Thermoluminescence; Cumulative dose rate; Automatic monitoring station; Air absorbed dose rate

在輻射環(huán)境監(jiān)測中，γ輻射劑量率測定是其重要組成部分，測量方式有兩種：即時測量和連續(xù)測量。而連續(xù)測量又可分為兩種，分別是在環(huán)境固定監(jiān)測點上，測量從本底水平到事故的環(huán)境輻射場空氣吸收劑量率的連續(xù)變化值，及布設(shè)在固定監(jiān)測點位上的熱釋光劑量計測出一定間隔時間內(nèi)環(huán)境輻射場的累積劑量值[1]。

熱釋光作為一種固體發(fā)光的物理現(xiàn)象，在輻射防護(hù)和其它領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛[2]。熱釋光探測器又稱作熱釋光劑量計（TLD），它具有能量響應(yīng)好、靈敏度高、量程范圍寬、重量輕、體積小、受環(huán)境因素影響小、能重復(fù)使用、價格便宜等優(yōu)點，廣泛用于輻射防護(hù)、放射醫(yī)學(xué)、放射生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。尤其在環(huán)境劑量監(jiān)測、個人劑量監(jiān)測和核醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用相當(dāng)普通[3]。

輻射環(huán)境自動監(jiān)測站（簡稱“自動站”）是多個儀器設(shè)備和系統(tǒng)組成的高集成系統(tǒng)，其監(jiān)測數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確地報告了我國環(huán)境輻射水平，在核與輻射應(yīng)急與環(huán)境監(jiān)測工作中發(fā)揮了巨大作用[4]。

累積和連續(xù)測量可提供完整的輻射劑量數(shù)據(jù)資料，有利于評價輻射環(huán)境質(zhì)量，為公眾提供安全信息[5]。

1 ?材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

γ輻射累積劑量監(jiān)測：累積劑量測量系統(tǒng)包括美國熱電生產(chǎn)的TLD3500型熱釋光劑量儀、TLD3508型熱釋光退火爐;LiF（Mg，Cu，P）材質(zhì)的熱釋光探測器、低本底鉛罐等。

γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測：自動站監(jiān)測系統(tǒng)探測器采用美國GE生產(chǎn)的RSS-131型高壓電離室，探測器置于百葉箱內(nèi)，高度1m（離安裝面）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

（1）《個人和環(huán)境監(jiān)測用熱釋光劑量測量系統(tǒng)》（GB/T 10264-2014）[6];

（2）《環(huán)境地表γ輻射劑量率測量規(guī)范》（GB/T 14583-1993）[1]。

1.3 測量方法

γ輻射累積劑量監(jiān)測：每季度在自動站高壓電離室百葉箱中探測器有效中心的水平方向布放熱釋光劑量片，回收后進(jìn)行實驗室分析，測量一個季度內(nèi)環(huán)境輻射場的累積劑量值，并依據(jù)熱釋光劑量計布放的時間間隔計算出空氣吸收劑量率。

γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測：濟(jì)南市經(jīng)十路自動站布設(shè)在山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院（燕山校區(qū)）樓頂，可在線連續(xù)監(jiān)測環(huán)境空氣吸收劑量率，統(tǒng)計每季度劑量率的平均值。

1.4 比對方法

頻次為1次/季，開展同時段γ輻射累積劑量率與γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測平均值的比對。采用En值評估方法比對結(jié)果[7]，En值計算公式為：

其中，X高是高壓電離室測得的空氣吸收劑量率，XTLD是累積劑量測得的空氣吸收劑量率，U高是高壓電離室的不確定度值（U高=10%），UTLD是累積劑量的不確定度值（UTLD=15%）。|En|≤1，表示無顯著性差異，|En|>1，存在顯著性差異。

1.5 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證

（1）γ輻射累積劑量監(jiān)測。監(jiān)測所用熱釋光劑量儀每年委托中國計量院進(jìn)行檢定，檢定合格并處于有效期內(nèi);每年對熱釋光劑量儀進(jìn)行短期穩(wěn)定性、長期可靠性檢驗，均滿足要求;參加2013、2015、2017年全國輻射環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量考核，結(jié)果均合格，并在2017年度全國輻射環(huán)境監(jiān)測技能競賽中獲得三等獎。

（2）γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測。自動站高壓電離室穩(wěn)定性好，能夠?qū)崟r監(jiān)測、傳輸γ輻射劑量率值，數(shù)據(jù)獲取時間間隔為5min，小時數(shù)據(jù)獲取率為90%以上[8]。

2 ?結(jié)果

2018年濟(jì)南市經(jīng)十路站高壓電離室空氣吸收劑量率與γ輻射累積劑量率監(jiān)測結(jié)果見表1。

由表1可得，2018年濟(jì)南市經(jīng)十路站高壓電離室空氣吸收劑量率范圍為66.5～67.0 nGy/h，γ輻射累積劑量率范圍為64.6～72.0 nGy/h，|En|范圍為0.11～0.41。

3 ?結(jié)語

2018年濟(jì)南市經(jīng)十路站高壓電離室空氣吸收劑量率與γ輻射累積劑量率監(jiān)測結(jié)果均在《山東省環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究報告》（1989年） 中濟(jì)南市環(huán)境天然γ輻射輻射劑量率范圍內(nèi);|En|范圍為0.11～0.41，滿足|En|≤1，表示無顯著性差異。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家環(huán)境保護(hù)局，GB/T 14583-1993環(huán)境地表γ輻射劑量率測量規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993.

[2] Mckeever SW，固體熱釋光[M].蔡干鋼，譯.北京：原子能出版社，1993.

[3] 唐開勇，樊海軍，崔輝，等，LiF（Mg，Cu，P）熱釋光探測器在環(huán)境劑量監(jiān)測的優(yōu)越性[ J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2012，32（8）：921-924.

[4] 鈕云龍，楊維耿，王侃，等.全國輻射環(huán)境自動監(jiān)測站運行維護(hù)及工作規(guī)劃[J].輻射防護(hù)通訊，2016，36（6）：24-28.

[5] 鄭國棟，宋建鋒，楊維耿.環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析及探討[J].中國輻射衛(wèi)生，2013，22（1）：85-87.

[6] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，GB10264 -2014 個人和環(huán)境監(jiān)測用熱釋光劑量測量系統(tǒng)[ S] . 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[7] 陳雅芬，林兆豐，姚海云，等.2013年全國輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)累積劑量（TLD元件）盲樣考核結(jié)果分析[J].中國輻射衛(wèi)生，2014，23（2）：134-136.

[8] 宮曾艷，趙廣翠，李雪貞，等.不同方法監(jiān)測環(huán)境γ輻射劑量率的結(jié)果比較與分析[J].中國輻射衛(wèi)生，2018，27（1）：69-73.