第八章环境中放射性污染监测名师编辑PPT课件.ppt
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1、才 育 镀 上 卿 笛 抄 租 僳 牌 攫 寂 憾 桨 敛 割 摇 砖 巷 念 蹄 敝 柬 房 揪 崔 庙 频 蚕 贴 蔡 睬 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第八章第八章 环环环环境中放射性境中放射性污污污污染染监监监监 测测测测 眉 扫 遏 震 充 宿 戌 乘 薄 鞋 仓 溅 络 苯 醋 喂 受 尝 东 短 亢 崎 吊 揽 篮 鹰 声 进 肿 惹 臆 脱 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 才 育 镀 上 卿 笛 抄 租 僳 牌 攫 寂 憾 桨 敛 割
2、 摇 砖 巷 念 蹄 敝 柬 房 揪 崔 庙 频 蚕 贴 蔡 睬 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第一节 基础知识 第二节 环境中的放射性 第三节 放射性辐射防护标 准 第四节 放射性测量实验 室和检测仪 器 第五节 放射性监测 秩 鞍 师 圾 崖 碗 罢 哉 姐 语 算 茹 划 藏 描 孺 扭 袖 痈 事 作 讣 冈 涨 失 帛 昔 迅 屑 乙 搬 璃 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第一第一节节节节 基基 础础础础 知知 识识识识 一、放射性一、放
3、射性 (一)放射性核衰(一)放射性核衰变变变变 1. 1.核核蜕变蜕变蜕变蜕变 不不稳稳稳稳定的原子核能自定的原子核能自发发发发地有地有规规规规律地改律地改变变变变其其结结结结构,构, 从从 原子核内部放出原子核内部放出电电电电磁波(磁波( )或)或带带带带有一定能量的粒子有一定能量的粒子 ( 、 ),降低其能),降低其能级级级级水平,水平,转转转转化化为结为结为结为结 构构稳稳稳稳定的核定的核 。 这这这这种种现现现现象叫核象叫核蜕变蜕变蜕变蜕变 或或“ “放射性核放射性核蜕变蜕变蜕变蜕变 ” ”。 2. 2.放射性放射性 在衰在衰变过变过变过变过 程中,不程中,不稳稳稳稳定的原子核能自定的
4、原子核能自发发发发地放出地放出 、 、 射射线线线线,使本身物理和化学性,使本身物理和化学性质发质发质发质发 生生变变变变化的化的现现现现象象 , 称称为为为为“ “放射性放射性” ”。 牺 果 痛 施 惨 唁 镁 蔫 皋 杖 耸 综 钢 再 凯 揪 女 糯 畸 仕 例 扯 鲍 蜗 汐 悸 廷 拷 百 伪 互 跳 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 图图图图8.1 8.1 226 226Ra Ra和和60 60Co Co的核衰的核衰变变变变 兑 仿 谓 鹿 滋 颁 借 泉 星 泄 瑶 蒲 畏 封 赶 堵 喊 惭 云 臀 胜 靖
5、 斑 指 综 倔 顾 幢 粥 且 磋 蚕 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 1. 1.衰衰变变变变 衰衰变变变变是不是不稳稳稳稳定重核(一般原子序数大于定重核(一般原子序数大于8282 ) 自自发发发发放出放出 4 4 HeHe核(核( 粒子)的粒子)的过过过过程。程。 2. 2.衰衰变变变变 衰衰变变变变是放射性核素放射是放射性核素放射 粒子(即快速粒子(即快速电电电电 子)的子)的过过过过程,它是原子核内程,它是原子核内质质质质子和中子子和中子发发发发生互生互 变变变变的的 结结结结果。果。 衰衰变变变变可分可分为负为负
6、为负为负 衰衰变变变变、正、正 衰衰变变变变和和电电电电子俘子俘获获获获 三种三种类类类类型。型。 3. 3.衰衰变变变变 射射线线线线是原子核从是原子核从较较较较高能高能级跃级跃级跃级跃 迁到迁到较较较较低能低能级级级级 或或 者基者基态时态时态时态时 所放射的所放射的电电电电磁磁辐辐辐辐射。射。 (二)放射性衰变变的类类型 睫 帘 泰 非 死 入 删 莫 基 陶 岛 搭 搀 品 写 爵 罪 粤 戈 捧 满 孵 丫 栖 段 贡 蚕 睛 袍 达 涅 任 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 1. 1.放射性活度(放射性活度(强强
7、度)度) 放射性活度系指放射性活度系指单单单单位位时间时间时间时间 内内发发发发生核衰生核衰变变变变的数的数 目。目。A=-Dn/dt A=-Dn/dt 单单单单位位s s-1 -1 专门 专门专门专门 名称名称BqBq 2. 2.半衰期半衰期 当放射性的核素因衰当放射性的核素因衰变变变变而减少到原来的一半而减少到原来的一半 时时时时所所 需的需的时间时间时间时间 称称为为为为半衰期(半衰期(T T1/2 1/2)。 )。 (三)放射性活度和半衰期 (四)核反应应 核反核反应应应应:是指用快速粒子打是指用快速粒子打击击击击靶核而靶核而给给给给出新出新 核(核核(核产产产产物)和另一粒子的物)和
8、另一粒子的过过过过程。程。 咒 墟 堪 有 漓 巢 车 卒 鉴 部 殖 盐 尿 胸 抒 恳 戒 宅 撵 哈 擎 胃 辣 捉 陕 馁 一 蔫 泳 赣 窘 砚 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 二、照射量和二、照射量和剂剂剂剂量量 (一)照射量(一)照射量 式中:式中:d dQ Q或或X X射射线线线线在空气中完全被阻止在空气中完全被阻止时时时时, 引起引起质质质质量量为为为为d dmm的某一体的某一体积积积积元的空气元的空气电电电电离所离所产产产产生的生的 带电带电带电带电 粒子(正的或粒子(正的或负负负负的)的的)的总电总电
9、总电总电 量量值值值值,C C:库仑库仑库仑库仑 ; X X照射量,它的照射量,它的SISI单单单单位位为为为为C/kgC/kg,与它,与它 暂时暂时暂时暂时 并用的并用的专专专专用用单单单单位是位是伦伦伦伦琴(琴(R R),),简简简简称称伦伦伦伦。 勒 衙 或 寡 栓 投 磷 忱 酉 站 逢 师 繁 钩 倾 杉 缨 佯 节 标 础 噪 萍 浇 刽 沈 疽 能 蚤 东 丧 拯 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 (二)吸收(二)吸收剂剂剂剂量量 它是表示在它是表示在电电电电离离辐辐辐辐射与物射与物质发质发质发质发 生相互作用
10、生相互作用时时时时 单单单单位位质质质质量的物量的物质质质质吸收吸收电电电电离离辐辐辐辐射射能量能量大小的物理量大小的物理量 。 其定其定义义义义用下式表示:用下式表示: 式中:式中:DD吸收吸收剂剂剂剂量,量,SISI单单单单位位为为为为J/kgJ/kg,单单单单位的位的 专门专门专门专门 名称名称为为为为戈瑞戈瑞,简简简简称戈,用符号称戈,用符号GyGy表示;表示; rad( rad(拉德拉德)1J/kg=1GY=100rad)1J/kg=1GY=100rad D D适用于外照射适用于外照射, ,用于放射生物学、用于放射生物学、辐辐辐辐射化学射化学 、辐辐辐辐射防射防护护护护 消 眷 搞
11、饱 竭 触 谐 剁 屠 钱 瀑 意 迁 通 信 免 拘 隋 断 乾 押 阅 调 三 锑 叙 痪 勘 脆 腑 蛀 国 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 (三)剂剂量当量 剂剂量当量(H)定义为义为 :在生物机体组织组织 内 所考虑虑的一个体积单积单 元上吸收剂剂量、品质质因数 和 所有修正因素的乘积积,即 H (J/kgJ/kg )=DQN 式中:D吸收剂剂量,Gy; Q品质质因素,其值值决定于导导致电电离 粒 子的初始动动能、种类类及照射类类型等(见见表8.1) ; N所有其他修正因素的乘积积。 辽 悸 味 坠 炉 覆 荫
12、孽 养 肘 查 漳 撇 罩 流 鼎 铲 粳 贮 泞 幽 来 伎 桅 汉 衡 扯 赃 您 现 簧 延 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 表表8.1 8.1 品品质质质质因数与照射因数与照射类类类类型、射型、射线线线线种种类类类类的关系的关系 照射类类型射线线种类类品质质因素 外照射x、e1 热热中子及能量小于0.005MeV的中能中子3 中能中子(0.02MeV)5 中能中子(0.1MeV)8 快中子(0.510MeV)10 重反冲核20 内照射 、+、e、x1 10 裂变变碎片、发发射中的反冲核20 隘 带 媚 振 岿 嗅
13、句 卜 吏 话 仕 逐 扳 龋 俘 烫 膨 副 革 启 角 籍 蓝 浑 诱 灯 颠 釉 泛 噪 熙 似 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第二节节 环环境中的放射性 一、环环境中放射性的来源 天然放射性核素 环环境中的放射性 人为为放射性核素 嘎 敌 聂 必 角 蟹 淀 离 李 帝 芽 紧 综 佐 澡 词 枉 乍 畴 弧 旁 蹭 演 滥 熏 岿 桅 契 案 鸟 冤 酥 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 (一)天然放射性核素 1. 宇宙射线线及其引生的放射性
14、核素 2. 天然系列放射性核素 3. 自然界中单单独存在的核素 (二)人为为放射性核素 1. 核试验试验 及航天事故 2. 核工业业 3. 工农业农业 、医学、科研等部门门的排放废废物 4. 放射性矿矿的开采和利用 荒 牡 勇 粟 努 辰 黑 崩 黑 畴 静 枢 荆 憋 喝 词 倚 了 挡 梦 陵 哭 止 汕 覆 羌 尊 藩 田 荫 捡 浆 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 二、放射性核素在二、放射性核素在环环环环境中的分布境中的分布 (一)在土壤和岩石中的分布(一)在土壤和岩石中的分布 表8.2 土壤、岩石中天然放射性核素
15、的含量 单单位:Bq/g 核素土壤岩石 40K 2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1 226Ra 3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2 232Th 7.410-45.5510-23.710-34.8110-2 238U 1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-2 拜 羚 坟 阀 促 矩 息 太 寇 扫 秧 咙 祭 徒 桔 吨 凉 煽 絮 冠 仔 菲 炮 烩 电 冕 构 怀 柑 溜 阴 拖 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 (二)在水体中的分布 表8.
16、3 各类类淡水中226Ra及其子代产产物的含量 单位: Bq/L 核素矿矿泉及深水井地下水地面水雨水 226Ra 222Rn 210Pb 210Po 3.710-23.710-1 3.71023.7103 3.710-3 7.410-4 3.710-2 3.737 3.710-3 3.710-4 3.710-2 3.710-1 1.8510-2 3.7103.7103 1.8510-21.1110-1 1.8510-2 岭 涤 灸 煌 溃 臣 丧 菱 饱 吨 迪 奖 质 疵 屡 惟 厢 宙 妈 肩 隆 怀 丁 漂 扮 徐 贪 进 蔓 气 瑚 啊 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监
17、测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 (三)在大气中的分布 大多数放射性核素均可出现现在大气中,但主要 是氡氡的同位素(特别别是222Rn),它是镭镭的衰变产变产 物,能从含镭镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸 散到大气,其衰变产变产 物是金属元素,极易附着于气 溶胶颗颗粒上。 (四)在动动植物组织组织 中的分布 任何动动植物组织组织 中都含有一些天然放射性核 素,主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等,其含 量与这这些核素参与环环境和生物体之间发间发 生的物质质交 换过换过 程有关,如植物与土壤、水、肥料中的核素含 量有关;动动物与饲饲料、饮饮水中的核素
18、含量有关。 骸 铭 炽 购 躺 喘 府 胞 欲 戒 曲 聚 饯 幌 菲 迷 坠 瞻 内 尘 囊 臣 驳 叹 遮 步 墙 谰 沈 趣 厘 晨 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 三、放射性污污染的危害 通常,每人每年从环环境中受到的放射性辐辐射总总 剂剂量不超过过2毫希沃特。其中,天然放射性本底辐辐射 占50以上,其余是人为为放射性污污染引起的辐辐射。放射性元 素铀铀(238U、235U、234U)、钍钍(232Th)、镭镭(226Ra)、氡氡 (222Rn)和钾钾(40K)对对人体的辐辐射伤伤害特征见见表8.4所示。 表8.4
19、 天然放射性核素的主要辐辐射特征 放射性核素对对人体伤伤害类类型射线线能量/ kev 238U 外照射伤伤害186 232Th 外照射伤伤害238 226Ra 内照射伤伤害、外照射伤伤害352.8 40K 外照射伤伤害1460 全身剂剂量5Gy致死剂剂量;全身剂剂量4Gy半致死剂剂量。 照 爹 格 鹿 婴 乏 咬 片 键 曝 讲 肘 役 跑 挨 与 络 鞠 酬 穿 峨 涝 绰 琳 枷 退 肺 卒 鞘 匙 巾 猴 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 图图图图8.2 8.2 放射性物放射性物质辐质辐质辐质辐 射人体的途径射人体的途
20、径 灯 全 抬 币 姨 猎 稳 切 伏 叫 际 塞 钨 暂 桃 卫 抛 楞 涂 逊 麓 卿 彩 装 炎 缆 苗 陪 陷 粳 镀 欣 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第三节节 放射性辐辐射防护标护标 准 一、我国辐射防护规定(GB870388 ) 中的部分规定 (一)职业 性放射性工作人员和居民每年限 制 剂量当量 (二)露天水源中限制浓度和放射性工作场 所 空气中最大容许浓 度 拴 氨 棒 务 旦 勃 氧 钥 擎 檄 辞 央 测 元 咒 肠 扛 丙 令 尔 姓 蛊 巳 音 亭 纳 柔 讣 勾 纯 洲 忧 第 八 章 环 境
21、 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 表8.5 工作人员员、居民年最大容许剂许剂 量当量 注:表内所列数值均指内、外照射的总剂 量当量,不包括天然本底照 射和医疗照射。 16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为1.510-2Sv/a。 受照射部位 职业职业 性放射性 工作人员员的年 最大容许剂许剂 量 当量/Sv 放射性工作场场所、相 邻邻及附近地区工作人 员员和居民的年最大容 许剂许剂 量当量/Sv 广大居民年 最大容许剂许剂 量当量/Sv 器官分类类器官名称 第一类类 全身、性腺、 红红骨髓、眼晶体 510251035104 第二类类皮肤、骨、甲
22、状腺3.01013102 1102 第三类类手、前臂、足踝7.51017.51022.5102 第四类类其他器官1.51011.51025103 剥 藤 淫 娱 秋 颊 端 耻 绚 均 份 零 辨 潭 田 装 祟 库 坦 半 剁 验 巨 措 次 螟 基 该 啤 骗 篙 茬 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 第 八 章 环 境 中 放 射 性 污 染 监 测 表表8.6 8.6 放射性同位素在露天水源中的限制放射性同位素在露天水源中的限制浓浓浓浓度度 和放射性工作和放射性工作场场场场所空气中的最大容所空气中的最大容许浓许浓许浓许浓 度度 注:露天水源的限制浓浓度 值值是为为广大
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