第八章 环境放射性监测
第八章 环境放射性监测
第一节基础知识 8.1.1放射性和放射性同位素 1、放射性是具有不稳定原子核元素的一种 特性。 核子自发转换随之引起其本身物理和化 学性质改变的现象，称为放射性。 2、放射性同位素一不稳定的同位素（原子 核内质子数同，中子数不同)
第一节 基础知识 8.1.1 放射性和放射性同位素 1、放射性是具有不稳定原子核元素的一种 特性。 核子自发转换随之引起其本身物理和化 学性质改变的现象，称为放射性。 2、放射性同位素—不稳定的同位素（原子 核内质子数同，中子数不同）
8.1.2 核衰变和衰变形式 ÷1、核衰变：核素自发地放射出a、B、Y射线。 2、核辐射：核衰变过程中放射出的各种射线称为 核辐射。 。3、核衰变形式： 1、母体 子体十a(氦核) 2、母体— 子体+B(高速电子，B正，B负) 3、母体一 子体（较低能级或基态子体）十Y+ā (或B) (同质异能跃迁 4、母体一 子体(K层产生空穴)一子体十 x(高E级e填充K层)
8.1.2 核衰变和衰变形式 ❖ 1、核衰变：核素自发地放射出α、β、γ射线。 ❖ 2、核辐射：核衰变过程中放射出的各种射线称为 核辐射。 ❖ 3、核衰变形式： ❖ 1、母体——子体＋α（氦核） ❖ 2、母体——子体＋β（高速电子，β正，β负） ❖ 3、母体——子体（较低能级或基态子体）＋γ＋α （或β） （同质异能跃迁） ❖ 4、母体——子体（K层产生空穴）——子体＋ x(高E级e填充K层)
8.1.3放射性的度量单位 1.放射性活度(A): 在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核 素的放射性活度A的定义式是 A=dN/dt 式中：A一放射性活度，是放射性核素的核转变率， 其专用单位是Becquerel,简称贝可，用符号Bq表 示，1Bq=1sec1。dN二在时间间隔dt内，处于该 特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变 的核数且。，比活度是指单位质量或体积内所含有的 放射性活度，单位为Bq.g1 两种放射源的活度箱同时，只说明这两种放射 源的核转变率相同，并不能说明二者放射出的射线 数官相同
8.1.3 放射性的度量单位 1. 放射性活度（A）： 在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核 素的放射性活度A的定义式是 A = d N / d t 式中：A—放射性活度，是放射性核素的核转变率， 其专用单位是Becquerel，简称贝可，用符号Bq表 示，1Bq=1sec-1 。dN—在时间间隔dt内，处于该 特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变 的核数目。比活度是指单位质量或体积内所含有的 放射性活度，单位为Bq.g-1 两种放射源的活度相同时，只说明这两种放射 源的核转变率相同，并不能说明二者放射出的射线 数目相同
2.吸收剂量(D) 定义： 吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的 吸收量。 定义式：D=dE/dm 式中：dε与dm分别代表受电离辐射作用的某一体积 元中物质的平均能量与物质的质量.单位：Gy(戈 瑞)，1Gy=1J.kg1。 吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是 衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量 吸收剂量率一指单位时间内的吸收剂量，单 位为Gys1
2. 吸收剂量（D）： 定义： 吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的 吸收量。 定义式：D=dε/dm 式中：dε与dm分别代表受电离辐射作用的某一体积 元中物质的平均能量与物质的质量.单位：Gy（戈 瑞），1Gy=1 J.kg-1 。 吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是 衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。 吸收剂量率——指单位时间内的吸收剂量，单 位为 Gy.s-1
3.剂量当量(H)一希沃特SV 在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收 剂量与其他修正因数的乘积。H的计算公式为： H=DQN 式中：Q为品质因子，亦称为线质系数，N为其它修 正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性 修正因子的乘积，对外照射源通常取N=1。 单位为SV(希沃特)，1SV=1J.kg1
3. 剂量当量（H）－希沃特SV 在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收 剂量与其他修正因数的乘积。H的计算公式为： H=DQN 式中：Q为品质因子，亦称为线质系数，N为其它修 正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性 修正因子的乘积，对外照射源通常取N=1。 单位为SV（希沃特），1 SV=1 J. kg-1
4.照射量(X)：只用于X或y辐射和空气介质，它是 表示X或Y射线在空气中产生电离大小的物理量。 定义：X=dQ/dm dQ是指在一个质量为dm的体积单元的空气中， 由光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气 中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负） 的离 子的总电荷的绝对值。单位：库伦千克，(C.kg ),旧单位是伦琴(R), R258×164kg1 照射量率：指单位时间内的照射量。在环境放射 性监测中是一个重要的概念
4. 照射量（X）：只用于Χ或γ辐射和空气介质，它是 表示Χ或γ射线在空气中产生电离大小的物理量。 定义：X=dQ/dm dQ是指在一个质量为dm的体积单元的空气中， 由光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气 中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负）的离 子的总电荷的绝对值。单位：库伦/千克，(C. kg- 1 ), 旧单位是伦琴(R), 1R=2.58 × 10-4 C.kg-1 照射量率：指单位时间内的照射量。在环境放射 性监测中是一个重要的概念
8.1.4单位放射线与物质的相互作用 1.电离作用一由于带电粒子和壳层电子间的静电作用，使壳层电子获得 擎羡西聚窝季子盆藏装烤寵费精和正离子。白电宇和不 2.激发作用一如果壳层电子获得能量较小而未能脱离原子或分子，只是 由低能级跃迁到高能级，则称为激发。，带电粒子称为直接电离粒子，不 带电粒子能使物质产生间接电离，故称为间接电离粒子。 3.照像作用；是指放射线照射到摄影胶片上，会使摄影胶片感光的现象。 4.荧光作用；如果放射线照射在荧光物质上，会使其产生荧光。 5.热效应：，由于带电粒子和物质的原子或分子不断碰撞，使分子不规则热 运动增加，从而使物质变热。 6.射程与穿透作用：射线通过物质时，不断与物质相互作用而损失能量， 真至停止前进。，射线从进入物质到停止前进所过的距离，称为该射线 茬该物质串的射程，以厘来为单位。如巢射 线通过时，不被物质阻正 前进而一直穿过物质，则称其具有穿透作用。 7.其它：某些射线还可以产生光电效应，康普顿效应，电子对效应，或引 起物质的核发应，引起物质发生化学变化等
8.1.4 单位放射线与物质的相互作用 1. 电离作用——由于带电粒子和壳层电子间的静电作用，使壳层电子获得 足够能量而脱离原子、分子形成自由电子和正离子。自由电子和一个正 离子组成一个离子对，这就称为电离作用。 2. 激发作用——如果壳层电子获得能量较小而未能脱离原子或分子，只是 由低能级跃迁到高能级，则称为激发。带电粒子称为直接电离粒子，不 带电粒子能使物质产生间接电离，故称为间接电离粒子。 3. 照像作用；是指放射线照射到摄影胶片上，会使摄影胶片感光的现象。 4. 荧光作用；如果放射线照射在荧光物质上，会使其产生荧光。 5. 热效应：由于带电粒子和物质的原子或分子不断碰撞，使分子不规则热 运动增加，从而使物质变热。 6. 射程与穿透作用：射线通过物质时，不断与物质相互作用而损失能量， 直至停止前进。射线从进入物质到停止前进所经过的距离，称为该射线 在该物质中的射程，以厘米为单位。如果射 线通过时，不被物质阻止 前进而一直穿过物质，则称其具有穿透作用。 7. 其它：某些射线还可以产生光电效应，康普顿效应，电子对效应，或引 起物质的核反应，引起物质发生化学变化等
第二节 环境中的放射性 8.2.1污染源 (一)天然源 1、宇宙射线 初级宇宙线一高能辐射，穿透力很强， 次级宇宙线 2、天然放射性核素 3、天然放射本源： 内照射、外照射，占80% (二)人工源 1、核试验一核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在 大气层滞留0.3-3年 2、核工业及其他：核废弃物（核发电） 医疗（占人工污染源的90%） 3、人类在环境中受到的辐射总剂量：每人每年接收的剂 量不超过2mSV(其中天然本底占50%以上)
第二节 环境中的放射性 8.2.1 污染源 (一)天然源 1、宇宙射线 初级宇宙线－高能辐射，穿透力很强; 次级宇宙线 2、天然放射性核素 3、天然放射本源：内照射、外照射，占80％ (二)人工源 1、核试验－核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在 大气层滞留0.3－3年 2、核工业及其他：核废弃物（核发电） 医 疗（占人工污染源的90％） 3、人类在环境中受到的辐射总剂量：每人每年接收的剂 量不超过2mSV（其中天 然本底占50%以上）
8.2.2 放射性污染的特点 放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造 成的，但是放射性污染与二般的化学毒害物质污染有显著区 别。主要表现茬以下5点： 1)放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关： 2)每一种放射性核素都能放射出其有二定能量的一种或 几种射线； 3)每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温 度而改变；'有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的卵 衰变产物241Am的半衰期为433年，23893U高达109年， 而有些则只有几分钟甚至几秒； 4)除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都 不能改变放射性核素的性质： 5)放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自 体积需藏涯警染部钠债物休内被高突由此产生在入
8.2.2 放射性污染的特点 放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造 成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区 别。主要表现在以下5点： 1）放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关； 2）每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或 几种射线； 3）每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温 度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的β 衰变产物241Am的半衰期为433年， 238 93U高达109年， 而有些则只有几分钟甚至几秒； 4）除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都 不能改变放射性核素的性质； 5）放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自 然界稀释和迁移，还可在生物体内被富集并由此而产生在人 体内的放射性污染即内照射