天津市某放射源暫存庫周圍土壤中放射性水平調(diào)查研究

劉大江

（天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191）

土壤與空氣、水構(gòu)成了全人類賴以生存的基礎(chǔ)環(huán)境條件，研究土壤中的放射性污染水平，對環(huán)境保護(hù)和公眾健康具有重要意義。土壤中的放射性污染物質(zhì)來源有天然和人為兩種，而天然放射性物質(zhì)所產(chǎn)生的劑量是環(huán)境輻射的主要來源。其中，人類受到的天然外照射，主要取決于土壤中天然放射性核素鈾系、釷系和40K衰變后發(fā)射的γ射線[1]。放射性物質(zhì)在使用或儲(chǔ)存過程中釋放出來的放射性核素，會(huì)在一定程度上提升其周圍環(huán)境的天然放射性水平，對周邊公眾的健康造成一定的影響[2]。為了了解天津市核技術(shù)利用單位的放射性水平，本研究采樣分析了2016—2020年天津市某放射源暫存庫周圍土壤樣品，對土壤中的放射性核素水平進(jìn)行了調(diào)查研究。

1 研究區(qū)概況

該放射源暫存庫所屬地區(qū)位于天津市東南部、海河下游南岸，屬于海積和沖積平原，地勢平坦、土層較厚，地表層多為黃土、黑沙土，土質(zhì)略含鹽堿。放射源暫存庫現(xiàn)收儲(chǔ)各類放射源1 000多枚，其中，以Ⅳ類、Ⅴ類低危險(xiǎn)放射源為主。

2 樣品采集與處理

2.1 樣品采集

土壤采集地點(diǎn)在放射源暫存庫四周50 m處，樣品的土壤類型為黃色潮土，每個(gè)樣品的采樣質(zhì)量在1 kg以上。2016—2020年，共采集土壤樣品26個(gè)。

2.2 樣品處理

將所采土壤樣品中的雜草、碎石等異物剔除后，置于搪瓷盤中攤開晾干，經(jīng)100 ℃烘干至恒重，壓碎過篩（200目，與標(biāo)準(zhǔn)源所用模擬基質(zhì)目數(shù)一致）。選擇與標(biāo)準(zhǔn)混合體源形狀、體積、基質(zhì)等主要物理化學(xué)特性以及容器均相同的圓柱形聚乙烯樣品盒（直徑75 mm、高70 mm）擦凈稱重。將待測樣品裝入樣品盒中，裝滿壓實(shí)稱重，計(jì)算所測樣品質(zhì)量。將樣品盒用膠帶密封放置20天以上，以保證226Ra與其子體間衰變平衡[3]。

3 測量方法

3.1 測量儀器

使用ORTEC GMX60P4型高純鍺γ能譜儀，主要性能指標(biāo)包括：（1）能量范圍：10～3 000 keV；（2）相對效率：60%；（3）能量分辨率：對60Co 1 332.5 keV γ射線，小于2.3 keV。

3.2 繪制刻度曲線

選取經(jīng)計(jì)量檢定部門檢定過的標(biāo)準(zhǔn)體源進(jìn)行刻度，根據(jù)其特征全能峰值與所處的道址關(guān)系進(jìn)行能量刻度（見表1），能量刻度曲線擬合公式為：E=0.166×C+0.139（見圖1）。根據(jù)其特征核素的γ射線能量與探測效率的關(guān)系進(jìn)行效率刻度（見表2），效率刻度曲線擬合公式為：

1nη=-0.090×1n2E+0.46×1nE－2.752（見圖2）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)源特征能量與道址對應(yīng)關(guān)系

表2 標(biāo)準(zhǔn)源γ射線能量與探測效率對應(yīng)關(guān)系

圖1 模擬土壤標(biāo)準(zhǔn)源（編號7NTR70-170809）能量刻度曲線

圖2 標(biāo)準(zhǔn)源效率刻度曲線

3.3 樣品測量

將樣品盒放在探頭正上方位置，樣品盒軸心與探頭軸心重合，測量樣品譜，保存譜圖。

選取相同空樣品盒進(jìn)行本底譜測量，打開測量的被測樣品本底譜和被測樣品譜，查找所求核素相應(yīng)能量的峰面積，再從效率曲線上查找相應(yīng)能量的效率值，計(jì)算出核素的活度濃度[4]。

4 結(jié)果分析

天津市某放射源暫存庫周圍土壤中放射性核素活度濃度如表3所示。

表3 2016—2020年土壤中核素活度濃度（Bq/kg·干）

由表3可知，放射源暫存庫周圍土壤中天然放射性核素活度濃度，與其所在地環(huán)境土壤監(jiān)測值以及天津市環(huán)境土壤天然本底調(diào)查值處于同一水平；暫存庫周圍土壤中人工放射性核素137Cs活度濃度均值明顯偏高，與其所在地環(huán)境土壤監(jiān)測均值之間的相對偏差為73.3%，與暫存庫目前存放的500余枚137Cs放射源相關(guān)。

5 結(jié)語

天津市某放射源暫存庫周圍土壤中天然放射性核素活度濃度，處于天津市正常本底漲落范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異常。人工放射性核素137Cs含量偏高，若需要對該地區(qū)進(jìn)行土地開發(fā)和城市建設(shè)，需要考慮環(huán)境輻射問題，特別是人工放射性核素的檢測。放射源貯存對土壤環(huán)境的影響程度仍需進(jìn)一步探究。