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《中国原子能科学研究院》 2002年
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(气土)的被动积分测量和(气土)子体的有效剂量估算的方法及其初步应用研究

肖德涛  
【摘要】: 在人类所受到的辐射照射中,天然辐射是主要的。联合国原子辐射效应科学委员会 (UNSCEAR)1993年报告书指出:天然辐射产生的辐射照射集体剂量占总集体剂量的 76. 6%。同时,随着社会发展和科学技术的进步,天然辐射照射所致公众剂量还有增高 的趋势。就辐射对人体的效应看,天然辐射与人工辐射并无本质差别。因此,从辐射防 护的立场出发,有必要对天然辐射进行调查、评价和控制,这一点在国际辐射防护届达 成了共识。 根据UNSCEAR1993年报告的估算,人类受到的天然辐射一半以上来自氡及其子体 的贡献,所以半个世纪以来氡及其子体一直是天然辐射领域研究的热点。虽然(气土)是氡的 同位素,它及其子体的特性也与氡及其子体的相似,但由于(气土)的半衰期短(55. 6s),环 境中(气土)浓度较低,(气土)及其子体浓度的测量较难,人们一般认为(气土)及其子体所致剂量可以 忽略,所以对环境中(气土)及其子体剂量评价研究很少。 近年来,有关环境(气土)水平调查的兴趣呈现明显上升趋势,发现环境中高(气土)浓度存在 的调查结果较多。正因为如此,UNSCEAR2000年报告书中指出:(气土)及其子体所致剂量 已占氡及其子体所致剂量的20. 5%。在中国,土壤和某些建材中的(气土)的母体钍(232Th)的 含量较高,再加上我国房屋结构大多是砖木、砖混和泥土房结构,居住窑洞在某些地区 也占有相当比例,所以,我国(气土)及其子体所致国民剂量有可能高于世界平均值。 发展被动积分测(气土)方法及(气土)子体所致有效剂量估算方法,对弥补环境(气土)及其子体评 价方法研究的不足,满足环境评价对监测方法测量结果的代表性、可比性、可靠性等的 技术要求,进行环境中氡(气土)水平经常性监测与评价,保护生态环境、保障公众健康具有 十分重要的意义。 研究被动积分测(气土)技术的关键在于研究用于条件实验和刻度的(气土)室刻度系统、甄别 氡的方法和由(气土)暴露量估算(气土)子体所致有效剂量的方法。下面简要介绍研究的简易(气土)室、 测量方法、剂量估算方法和它们的初步应用。 简易(气土)室由(气土)积累箱、充源循环回路、积累箱中(气土)水平标定回路三部分组成。用有 机玻璃制成(气土)积累箱,尺寸为350mm×250mm×180mm,在250mm×180mm的两个侧 面上打了五个孔,用于充源或取样。简易(气土)室采用加拿大Pylon公司生产的Th-1025型 流气式固体(气土)源,(气土)进入积累箱之前先与循环气流混合,积累箱中的(气土)浓度可以通过改 变流经(气土)源的气流流率或在充源回路加不同体积的延迟瓶加以调节。积累箱中(气土)浓度的 测量方法是用特制的体积为188mL的闪烁室作探测器,并根据(气土)及其子体的特点确定的 (即测量对象是(气土)及ThA释放的α粒子)。闪烁室的刻度系数是通过测定闪烁室对氡及 其子体释放的α粒子的探测效率,用线性插值法求得闪烁室对(气土)及ThA释放的α粒子的 探测效率后而确定的,在标定回路取样流率为2L/min时,闪烁室测积累箱中(气土)浓度的刻 _度系数为 87.SBqm-3min。当循环回路的流率为 13L/min时,不同取样孔测得积累箱中氢 浓度相差为 0.3%,在同一取样孔每隔一小时取样一次,连续测量 10次,测得的结果相 _差也仅为1刀%。这说明简易氢室的积累箱中氢分布均匀性和氢水平的稳定性较好。 -根据甄别氧的方式不同陀氧氢半衰期的差别和它们于体衰变释放的口粒子的能量 -的差别人研究了平行测量氧氢的方法和加吸收体测量氢的方法。两种方法采用的是相同 的氧氢剂量计,该剂量计由乳臼色 ABS塑料注塑而成,体积为 37。m\平行测量氧氢的 _方法采用两个在底部扩散窗上分别装上具有不同D厄(D是扩散常数,a是滤膜厚度)的 __过滤膜的上述剂量计,在测量点上同时采样测量;加吸收体测氢方法用一个剂量计,在 __”其底部扩散窗装上Dh尽可能大的过滤膜,并在探测器受照面上加足以吸收掉氧及其子 _体衰变释放的。粒子而仅让 ThC’产生的部分口粒子透过的吸收体,该方法直接测氢暴 _”露量。两种方法均采用CR刁9固体核径迹探测器uSNTD)作为探测器,由于CR上9 .SSNTD对口粒子的记录具有良好的叠加性,氨氢剂量计的刻度是分别在简易氧室和简易 _氢室进行的。为了选择合理的滤膜,还专门研究了一种测量滤膜Db的方法。平行法测 ,氛氢暴露量的探测下限分别为0.747和l.254kBqm”、r,吸收体法测氢暴露量的探测下限 为 22.07 kBqm〕hr。 一 一般平行氧氢测量方法和加吸收体测氢暴露量的方法,因它们测量灵敏度较低,有 -必要提高其灵敏度。氢的衰变于体跟氛的一样,带有正电荷,因此,采用制造方法简单、 _表面电荷密度高门 0”忙-勺的驻极体在剂量计采样小室里形成静电场,就将平行氛氢 、测量方法和加吸收体测氢方法的灵敏度大大提高,即分别提高约 10倍和 30倍。 室内氢及其子体的分布特性存在明显的差异,用平均平衡因数来描述氢及其子体的 平衡关系显然是不恰当的。将室内空气流动引起的
【学位授予单位】:中国原子能科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TL818

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