濟南市環境中X-γ 輻射累積劑量測定和瞬時劑量值比對研究

夏 冰，葛 婷，田 坤

（山東省核與輻射安全監測中心，山東 濟南 250117）

熱釋光探測器受射線照射時能儲存部分輻射能。它被加熱時，這部分能量以發光的形式放出。物質的這種特性稱為輻射熱釋光或熱釋光。熱釋光強度隨加熱條件而變化，兩者之間的函數關系稱發光曲線。某段區間內發光曲線下的面積，即該段區間內總熱釋光量子數，與被測熱釋光元件在輻射場中的吸收劑量成線性關系。利用該特性來測定在環境中布放期間的累積劑量，評價該點的輻射水平。

1 材料與方法

1.1 儀器設備

γ 輻射累積劑量監測和γ 射線劑量值的監測用儀器設備見表1。其中，由美國熱電生產的RSS131型高氣壓電離室傳感器位于百葉箱中，安裝在距地面1 m。

表1 測量系統組成及性能指標

1.2 累積劑量材料

熱釋光劑量計[thermoluminescence dosimeter，簡稱TLD，材料為LiF（Mg、Cu、P），Φ4.5×0.8 mm]。

1.3 累積劑量布點原則

熱釋光劑量計的現場放置地點要選擇得盡量能代表總的被測環境，合格的地點應是物理上是均勻的、空曠的地區，不受鄰近建筑物的屏蔽，放置時，盡可能把熱釋光劑量計掛在離地面1.0～1.8 m 的高度，應較多地考慮有利于合理提高回收率。熱釋光劑量計盡可能遠離可引起輻射入射方向反常或干擾輻射場的高大密集的物體；合適的懸掛方法是把熱釋光劑量計放在特制的收集箱內，收集箱保持良好通風，所用材料應質量輕和含放射性雜質光，劑量計也可掛在鐵柵欄、小樹或輕質木柱上。

1.4 高氣壓電離室準備工作

使用前先通過配置的專用充電器對儀器充分充電，并檢查電纜線及三腳架是否完好正常。

1.5 高氣壓電離室儀器安裝

1）把RSS—131 牢固固定在三腳架，調節三腳架使探頭中間位置與地面約1.5 m 高度。若與固定放置的儀器比對，則需把三腳架調整到與比對儀器所處的幾何條件保持一致。

2）把專用電纜線圓插頭端（8 腳）插入RSS—131 COM2 端口并往右旋轉固定。

3）把專用電纜線雙排插頭端（9 腳）插入手提電腦端口。

2 標準依據

《個人和環境監測用熱釋光劑量測量系統》（GB/T10264—2014）；

《環境地表γ 輻射劑量率測量規范》（GB/T 14583—1993）。

3 監測比對方法

將預備好的劑量片進行退火處理，在每個劑量計內裝入同數退火處理好的劑量片，并布放于自動站高壓電離室百葉箱內的空氣探測器有效位置的水平角度上[4]，布放時間通常為一季度，在布放完成后再返回至實驗室進行分析計算，最后再按照實際的布放時間長計算出空氣吸收劑量數。實驗室儀器檢定合格并處于有效期內，短期穩定性及長期可靠性均滿足要求。濟南經十路自動站的高壓電離室，設在山東城市建設職業學院（燕山校區）樓頂，安全性較好，能實時連續計算氣體吸收劑量值，以計算各季節劑量率的平均數為季度平均值。

選取濟南經十路站同一季度時間內的累積劑量和自動站瞬時劑量的結果（表2）進行比對，對于有不確定度的測量結果，按En值[式（1）]進行評定，如果En值評定結果小于1，則表示無顯著性差異，En值評定結果大于1，則表示存在顯著性差異。

表2 高壓電離室空氣吸收劑量率和x-γ 輻射累積劑量率測試結果

式中：X高是高壓電離室量測的空氣吸收劑量值；XTLD是按累計劑量所檢測到的空氣吸收劑量值；U高是高氣壓電離室量測的不確定度值（U高=10%）；UTLD是累計劑量的不確定度值（UTLD=15%）。經計算，連續兩年內濟南經十路站的高壓電離室氣體吸收劑量值范圍為66.1～67.7 nGy/h，γ 高累積劑量值范圍為61.1～68.8 nGy/h，值范圍為0.11～0.45。

4 質量控制

按照《環境γ 輻射劑量率測量技術規范》（HJ 1157—2021)規定，高壓電離室定期在室內外穩定輻射場測量，每月至少1 次，繪制穩定輻射場測量值質控圖，每臺儀器質控圖至少應累積正常工作條件下20 個以上測量值（以下質控圖的繪制與此規定同）。每年用校驗源（可釆用全國輻射環境監測標準物質配置項目統一配置的放射源）至少進行1 次期間核查，期間核查方法見《輻射環境空氣自動監測站空氣吸收劑量率儀期間核查實施細則（試行）（國環輻〔2019〕18 號）。對于熱釋光劑量儀，熱釋光探測器更換時，應按照《個人和環境監測用熱釋光劑量測量系統》（GB/T 10264—2014）條款9.2 和9.3 的規定，進行變異系數和非線性響應實驗。按照《個人和環境監測用X、γ輻射熱釋光劑量測量系統》（JJG593—2016）量值檢驗的規定，定期測定指定劑量（1～10 mGy 或H*（10）1～10 mSv）輻照的熱釋光探測器，每年至少1 次，與指定劑量的相對誤差應不大于10%。每個累積劑量監測點至少采用4 個熱釋光探測器，為減少讀數的不確定度，可增加熱釋光探測器個數。并且按規定進行期間核查。

5 結論

同一年濟南經十路站的自然γ 放射性累積劑量值和高壓電離室氣體吸收劑量值的測定結果一致，均位于《山東省環境天然放射性水平調查研究報告》（1989 年）中的濟南市環境天然γ 輻射劑量值范圍以內；范圍和|En| 范圍均為0.11～0.45 之間，＜1，則表示沒有明確的差異，這也就在某種意義上說明了累積劑量監測裝置和瞬時劑量監測儀器，這二種不同原理的劑量監測儀器監測數據的準確性。