环境核辐射监测仪表测量比对

环境核辐射监测仪表测量比对

殷振东

西安中核核仪器股份有限公司  陕西 710061

摘要：目的为保证辐射环境监测网络监测数据准确可靠，研究不同仪表对宇宙射线及地表γ辐射剂量率的响应情况。方法在离岸1 km的湖面木船和某室内大厅，将辐射仪表进行宇宙射线及地表γ辐射剂量率响应比对。结果不同型号仪器在测量宇宙射线响应时差异明显，相对偏差达76%，但在扣除宇宙射线本底后，不同型号的仪器对于室内γ剂量率响应一致性较好，相对偏差在6%以内。结论通过比对活动对仪器性能有了较好掌握，保证了辐射环境监测网络监测数据的准确可靠。

关键词：辐射环境；宇宙射线；地表γ辐射剂量率

一、测试要求

(一)明确监测方法

外照射和內照射是电离辐射对人体的主要照射方式,如果监测方法不规范,将会威胁人体健康。β射线、X射线和γ射线、中子束照射等属于外照射的几种常见形式,是放射源从外部对人体照射;放射性核素通过食入、吸入和伤口等进入到人体内部产生的照射则属于内照射。由于辐射对人体的照射方式存在一定差异性,因此在采取防护与安全措施时也应该加以针对性选择,增强实际防护效果。距离防护、时间防护和物质屏蔽等,是解决外照射问题的常用方式,能够实现对外照射的有效控制,防止人体健康遭受威胁。封闭防护、包容防护、稀释防护和净化防护等,是解决内照射问题的常用方式,能够对进入人体的核素加以控制,同时促进核素的快速排出。应该严格遵循国家环境保护局的相关规定,规范辐射环境监测流程,明确辐射设施退役、废弃物处理、辐射事故应急处理、放射物质运输和辐射环境质量监测的要点。在编写相关监测报告时,应该严格遵循格式要求,为防护与安全措施的制定提供保障。

(二)做好防护准备

由于辐射监测技术人员辐射监测防护工作具有一定繁杂性,因此应该做好充足的准备工作,确保安全措施的有效落实。对当前监测方案加以优化,确保其具有科学性和合理性特点,促进监测工作效率的提升。在监测仪器的使用中应该严格遵循方案规定,对仪器及工具性能进行全面检查,防止由于故障问题而影响现场工作效率。确保防护用品的充足性及性能可靠性,严格规范防护用品的使用,防止由于照射问题而损害人体健康。为了能够对照射时间加以控制,还应该明确监测仪器的操作方式,及时对污染进行清洗。应该严格遵循相关规定对累积剂量加以控制,防止由于剂量超标而影响生命安全。为了保障在强辐射源监测中的安全性,应该遵循由远至近的原则。通过伽马的剂量率对不明辐射源加以初测,也可以应用密封测量的方式,避免放射性事故的发生。

(三)规范防护措施

对于技术人员所受辐射与放射性物质照射的估算及控制,是辐射防护监测的主要内容,确保工作环境的安全性。因此,在工作中应该对防护与安全措施加以规范,做好人员监测和环境监测,增强两项工作的协同性。监测流出物、监测工作场所、监测个人剂量和监测环境,是监测工作中的关键环节。而在辐射防护当中,则应该在做好现场测量的基础上,确保监测方案的可行性,同时明确监测点和采样点的位置信息,增强数据处理的科学化,防止评价结果可靠性受到影响。监测方案的制定,是指导实践工作的关键,除了应该明确监测对象和质量保证措施外,还要确保监测点位、仪器和周期等符合工作要求。

(四)提升人员素养

加强对辐射监测技术人员的专业培训,也是落实防护与安全措施的关键。首先,应该对其开展职业道德培养。增强辐射监测技术人员在工作中的责任意识,防止监测数据的真实性、完整性和精确性受到影响。在工作开展过程中应该严格遵循相关技术规范及方案,防止出现仅凭经验操作的问题。加强对监测小组的有效监管,增强操作规范性。其次,还应该加强对监测技术人员的业务培训,增强其业务素养。加强先进辐射监测技术的深入学习,促进技术人员更新自身知识体系与专业技能,在培训中应该遵循理论结合实践的基本原则,确保个人防护与安全措施做到位。在专业机构和院校进行深入学习,促进技术能力的提升。深入学习《医学与生物学实验室使用非密封放射性物质的放射卫生防护基本要求》的相关内容,确定合理的监测周期及内容。当可能造成体内污染时,应该科学估算其剂量。

二、测试概况

不同γ辐射仪表对宇宙射线的响应存在显著差异，这与γ辐射仪表的探头材质、仪表的响应时间以及电子学处理方式等有着密切联系。按照《环境地表γ辐射剂量率测定规范》，辐射固废站于2022年10月19日会进行了γ辐射剂量率仪对宇宙射线及地表γ辐射剂量率响应比对活动。

三、参比仪器及比对测点

参加此次比对的共有3台仪器，分为2种不同的型号。参加比对人员均持有监测上岗证书，所有仪器均在检定有效期内，满足比对要求, 本次比对地点选取在湖面及湖边某室内测点。

四、测量及统计方法

气象条件：多云、19℃；宇宙射线测量点位位置：xx湖中央的木船上。

测量方法：待辐射仪表稳定后，5~10s读取一个数据，共读取50个数；以读取的50个数据的算数平均值作为仪器的宇宙射线响应值，并给出50个读数的标准偏差。在地表γ辐射剂量率响应比对测量中：待辐射仪表稳定后，5~10 s读取一个数据，共读取10个数据；数据处理公式如下：

H˙=Cf⋅X¯i−K⋅Y¯H˙=Cf⋅X¯i−K⋅Y¯

式中，Xi为室内测量读数平均值，Y为辐射仪表的宇宙射线响应平均值；Cf为校准证书中所用量程Cs-137标准源对应的校准因子；K为平房屏蔽修正因子取0.9。

五、结果与评判

通过明确监测方法、做好防护准备、规范防护措施和提升人员素养等途径，确保防护措施落实到位，降低辐射监测中的风险，避免放射性事故的发生。尤其是在核科学技术的快速发展中，更应该加强对防护与安全措施应用的重视，创造良好的监测环境。不同型号仪表的测量结果存在着差异，尤其是在测量宇宙射线响应时(图 1)。经过数据分析，我们发现主机型号为FH40G及FH40G-L10的辐射仪表在未连接仪器探头时，因其为防护仪表，此时探测下限比较高，读数均值为66.5 nSv/h，在连接探头后，FH40G、FH40G-L10及451P-DE-SI-RYR、Cypher 5000、HDS-101的读数均值为15.8 nSv/h，且仪器读数误差均在均值的误差可控范围内(±30%)；6150 AD-5 +6150 AD-b/H读数均值为35.3 nSv/h。

不同型号的仪器对宇宙射线的响应有着明显的区别。这一方面受到探头类型差异的影响，另一方面也与仪器的能量响应范围有很大关系。如FH40G + FHZ 672E-10就设置了能量阈值来扣除大部分的宇宙射线的贡献。此外，一些仪器在不同测点的测值偏向于参考线的同一侧，这说明仪器的刻度系数可能被高估或低估，造成了系统误差。

在室内γ剂量率比对测量中(表 2)，在扣除了宇宙射线本底后，我们所得的室内γ剂量均值为107 nSv/h，且各仪器比对不确定度为5%(k=2)，说明不同型号的仪器对于室内γ剂量率响应水平具有较高的一致性。

本次比对结果表明，辐射监测单位的测量仪器性能良好，但在比对中也发现，部分人员对仪器的校准因子认识不清等问题。

参考文献

[1] 国家环境保护局.GB/T 14583-1993环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].北京: 中国标准出版社, 1993.

[2] 倪士英, 黄国夫. 全国环保系统环境辐射γ辐射剂量率测量比对[J]. 核电子学与探测技术, 2004, 24(6): 643-646. DOI:10.3969/j.issn.0258-0934.2004.06.026

[3] 吴昱城, 胡丹, 赵顺平, 等. 全国辐射环境监测网络环境γ辐射剂量率测量比对[J]. 辐射防护通讯, 2016, 36(1): 1-9. DOI:10.3969/j.issn.1004-6356.2016.01.001

[4] 廖建华, 张伟珠, 赖力明, 等. γ辐射剂量率仪对宇宙射线响应及校准因子的间接校准[J]. 辐射防护, 2012, 32(3): 150-154.