环境水平样品中放射性含量的γ能谱分析

通过理论和实验分析,对环境水平放射性样品中的天然放射性核素和人工放射性核素^238U、^232Th、^226Ra、^40K和^137Cs放射性含量的分析方法分别做了论述。主要描述了核素间γ能谱的相互干扰影响以及扣除干扰的方法。     

利用φ200×100mmNaI(T1)探头做大样品γ谱分析

本文介绍了利用全身计数器的φ200×100mmNaI(T1)探头进行的放射性样品γ谱分析。测量了煤、土壤、建材等多种样品,并对300g土壤样品中天然放射性核素~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra及~(40)K的分析结果与用Ge(Li)谱仪的抽样结果进行了比较。表明~(238)U有93％样品在相对误差40％以内符合,对~(232)Th、~(226)Ra及~(40)K分别有87％、63％、100％的样品在相对误差20％以内符合。     

北京市土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道北京市土壤中天然放射性核素含量的调查方法和结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全市共分析土壤样品157个,其中10 km×10 km 网格点土样122个,城镇加密点35个。测量~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 采用γ谱方法,~(238)U 采用放化分析方法。调查结果表明,北京市土壤中天然放射性核素含量按面积和点加权均值分别为:~(238)U,19.4和19.8 Bq·kg~(-1);~(226)Ra,21.4和22.6Bq·kg~(-1);~(232)Th,34.1和34.6 Bq·kg~(-1);~(40)K,662.3和649.9 Bq·kg~(-1)。     

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。     

武汉市空气中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th放射性浓度估算

本文报道武汉市空气中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th 放射性浓度的估算结果。空气中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th 的放射性浓度是根据地面空气中铀、镭、钍的主要天然来源是土壤粒子的再悬浮的假定,通过调查测量武汉市土壤中天然放射性核素含量和空气中含尘量,经计算后确定的。我们于1984年4—10月在武汉地区采集了60个土壤样品,调查测量了土壤中天然放射性核素含量,并根据在1981—1985年间采集的7346个空气粉尘样品测得的空气中含尘量,估算出武汉市空气中~(238)U、~(226)Ra 和~(232)Th 放射性浓度的五年平均值分别为24.0、18.9和28.7nBq/L。五年中以1983年的平均值最高,分别为30.4、23.9和36.2nBq/L。以1984和1985年的数据为例,空气中~(238)U、(226)Ra、~(232)Th 放射性浓度呈明显的季节性变化,两年中均以冬季为最高,夏季最低。在武汉市六个城区中,空气中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th 的放射性浓度,以青山区最高,武昌区最低。     

湖南省土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道湖南省土壤中天然放射性核素含量的调查结果。布点方法与环境陆地γ辐射剂量率调查相同,全省共布25×25km 网格点309个,土类加密点5个,特殊加密点7个,共采集土壤样品321个。土壤样品中天然放射性核素含量的测定采用放化分析方法。调查结果表明,湖南省土壤中~(23(?))U、~(232)Th、~(226)Ra 和~(40)K 含量按样品数的加权均值分别为48.05、54.82、59.36和447.75Bq/kg。零陵地区土壤中~(238)U、~(232)Th 和~(226)Ra 含量最高,郴州地区次之,湘西自治州地区居三。湖南省6类主要土壤中~(40)含量较为接近,而红壤中~(238)U、~(232)Th 和~(226)Ra 含量较高。     

选取235U的185 keV特征γ辐射测定238U的计算方法

介绍了利用U-Ra标准平衡源,选取核素235U的185kev特征γ辐射,通过测量核索235U推算核素238U活度的计算方法,计算了核素226R对185keV能量峰的干扰系数,给出了天然样品中核素238U活度计算公式.     

成都市不同土壤天然放射性核素分析

与常规实地测量法不同,论文运用取样分析法研究了成都市不同类型土壤的天然放射性核素含量和比活度,该方法在较大程度上克服了天气、湿度、土壤松结程度等对测量结果的影响。结果表明:(1)与全国和四川省的平均监测值相比,成都市土壤的238U、40K的比活度略低,而232Th和226Ra比活度则略高,但总体上处于同一水平;(2)取平均值作为典型值,成都市土壤中238U、226Ra、232Th、40K的含量和比活度分别为2.375×10-6g·g-1和29.333 Bq·kg-1,2.938×10-12g·g-1和36.281Bq·kg-1,12.902×10-6g·g-1和52.384Bq·kg-1,以及1.771×10-2g·g-1和554.298Bq·kg-1;(3)以不同土壤的天然放射性含量进行比较,238U含量和226Ra含量顺序一致,为:黄壤灰潮土水稻土棕壤紫色土;232Th含量顺序是:棕壤黄壤水稻土灰潮土紫色土;40K含量非常相近,可能是人类对土壤的熟化过程使40K含量趋于平衡。该研究结果可为成都市的天然本底辐射水平调查研究和合理而有效地利用成都市的国土资源提供数据支撑,也可为成都市的建设规划和可持续发展提供必要的参考。     

四川省乐山市原煤伴生放射性水平调查

为了解四川省乐山市煤矿开采行业原煤伴生放射性水平,对乐山市沙湾区、峨边县、夹江县、峨眉山市、五通桥区等五区煤矿开采企业原煤堆进行现场γ空气吸收剂量率测量和利用HPGeγ谱仪测量了原煤样品中238U、232Th、226Ra和40K放射性比活度。结果显示煤矿堆表面γ空气吸收剂量率的平均值为151nGy/h,原煤238U、232Th、226Ra和40K平均放射性比活度分别为150、82、113和294Bq/kg。乐山地区煤矿堆附近工作人员γ外照射年有效剂量最大值为0.252mSv/a;根据2007年国家《伴生放射性污染源监测范围及对象》乐山地区煤矿开采企业均属第二类污染源。     

广西壮族自治区土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道广西壮族自治区土壤中天然放射性核素含量调查的主要结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全自治区共采集土壤样品383个,其中包括25 km×25 km 网格点样品360个,土壤类型加密点21个,特殊点2个。测量采用γ能谱法。调查结果表明,广西壮族自治区土壤(干样)中天然放射性核素~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 含量按面积加权平均值(±单次测量标准差)分别为:53.0(±32.7)、53.1(±35.2)、69.1(±34.6)和332.2(±234.4)Bq/kg。调查中发现“花山-姑婆山”一带土壤中天然放射性核素含量显著偏高,其土壤中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 含量分别为170、184、211、766Bq/kg。     

γ能谱法分析放射性核素时对γ射线全能峰干扰的修正

针对在中核集团公司核电厂和“两厂两院”环境监测实验室比对中γ能谱分析存在的γ射线全能峰干扰问题,开展土壤中铀、钍、镭、钾、铯等γ核素测量实验。天然土壤标准源对谱仪进行效率刻度时,分析γ射线特征峰是否受到其它射线干扰,对受到干扰的γ射线通过修正代入效率计算的核素活度值以实现效率的拟合。由谱仪分析软件分析样品核素活度时,当利用不同特征γ射线计算的核素活度相差较大时,应进行活度修正。分析用于核素活度计算的γ特征峰(如²³⁵U 185.7 keV,²³⁸U 92.6 keV)受到的干扰峰,计算干扰峰对测量能谱峰(重峰)活度贡献,扣除干扰峰活度,即为γ特征峰贡献,由此给出样品核素活度值。这种方法在中核集团土壤样品比对中报出的²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs数据全部合格。     

广东省铀矿山周围环境样品的天然放射性核素水平监测

本文报道2013—2015年广东省环境辐射监测中心采用γ能谱法对广东省内铀矿山周围气溶胶、稻田土、菜地土、河底泥、稻谷、青菜等环境样品中天然放射性核素(²¹⁰Pb、²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K、⁷Be等)的监测结果。     

北京市气溶胶放射性核素分析(2013—2016)

利用中国锦屏地下实验室(CJPL)低本底γ谱仪对北京地区近4年34组气溶胶样品中长寿命放射性核素进行研究。发现气溶胶样品中含有²³⁸U、²²⁶Ra、²¹⁰Pb、²³²Th、²²⁸Ra、 ⁴⁰K、⁷Be、¹³⁷Cs,其活度浓度均值分别为17.47 μBq·m^-3、21.19 μBq·m^-3、2.39 mBq·m^-3、11.12 μBq·m^-3、14.43 μBq·m^-3、226.64 μBq·m^-3、6.98 mBq·m^-3、2.36 μBq·m^-3,且均在本底范围之内。同时,放射性核素活度浓度与环境参数存在相关性,⁷Be、⁴⁰K、¹³⁷Cs、²²⁶Ra均与季节负相关,²¹⁰Pb与季节正相关;⁴⁰K与空气质量指数(AQI)正相关。     

江苏省溧阳市放射性水平调查

本文给出了2008—2009年江苏省溧阳市地表γ辐射剂量率、大气氡浓度、土壤和岩石中放射性核素水平、水中放射性核素水平的调查测量结果。调查结果表明,溧阳市地表γ辐射剂量率平均为78 nGy/h,溧阳火山盆地的外缘及庙西花岗岩接触带外延γ辐射剂量率较高(最高800 nGy/h);大气氡浓度平均为14.5 Bq/m^3;水中^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra、^(40)K和总α、总β水平分别为6 mBq/L、0.085 mBq/L、17.1 mBq/L、212 mBq/L、0.028 Bq/L和0.146 Bq/L。该地区公众人均年本底剂量为1.175 mSv/a。     

哈尔滨燃煤电厂周围土壤放射性水平的分析

煤炭燃烧过程中,放射性核素会不同程度的在飞灰和炉渣中富集,进而随着飞灰和炉渣进入土壤环境中,对土壤造成不同程度的放射性污染。本文以哈尔滨群力燃煤电厂和呼兰燃煤电厂为研究对象,在距电厂1 km范围内布设采样点,每个采样点土壤分3层采样,即A层深度:0～10 cm,B层深度:10～20 cm,C层深度:20～30 cm。利用高纯锗γ谱仪测量土样中的天然放射性核素,分析了燃煤电厂周围土壤样品中²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K的含量,并与黑龙江省土壤天然放射性核素测量结果进行了比较。结果表明,在群力电厂和呼兰电厂1 km范围内周围土壤中,除了天然放射性核素²³⁸U以外,其他3种核素含量都未超出全省含量最大值,其中核素²³²Th的含量甚至低于全省大部分地区;燃煤电厂的长期运行给土壤环境带来了一定的放射性影响,土壤本底的放射性核素含量发生了一些变化,这种变化在呼兰电厂周围的土壤中表现得更为明显,但是并未超出国家规定的标准,污染程度在可接受的范围内。     

煤渣砖居室内放射性水平初步调查

介绍了我国5个不同省、市共28间居室的放射性水平调查结果。采用就地γ谱仪Falcon 5000、连续测氡仪器RAD7和瞬时γ剂量率仪FHZ672E-10分别测量了居室墙体中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度浓度、室内²²²Rn浓度和γ剂量率。结果表明,24间煤渣砖居室墙体内²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度浓度均值分别为(86±30)Bq/kg、(83±20)Bq/kg、(759±207)Bq/kg,4间红砖居室墙体测量数据均值分别为(51±6)Bq/kg、(54±5)Bq/kg、(632±59)Bq/kg;两类墙材室内²²²Rn浓度均值分别为(96±42)Bq/m³和(40±4)Bq/m³,γ剂量率均值分别为(133±25)nGy/h和(120±8)nGy/h。通过分析室内²²²Rn浓度及γ剂量率与墙体中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K活度浓度的关系,可知煤灰渣的综合利用,导致了室内的辐射水平升高;初步估算了所测实心煤灰渣和加气块或空心砌块墙材所建居室所致居民年有效剂量,范围分别为1.6~4.9 mSv/a和1.8~5.4 mSv/a。     

西宁市建筑主体材料放射性水平及氡析出率的研究

采用低本底多道NaI(Tl)γ能谱仪和ERS-2-S氡钍射气析出仪对西宁市建筑主体材料中天然放射性核素比活度及氡的析出率进行测定,并按照相关标准进行评价。结果表明,除红砖、碎石和砂子外,其他建筑材料中~(40) K的比活度均低于西宁市区土壤~(40) K的平均值,红砖、灰渣砖、加气块和水泥中~(226) Ra和~(232) Th的平均比活度均高于该区域土壤中相应核素的平均值。所调查建筑材料内、外照指数均小于1,其放射性水平满足国标限量要求;部分样品的居民接受有效剂量当量率略高于最大允许限值1mSv/a,生产加工过程中须控制工业废渣的使用。     

秦山核电基地外围环境放射性水平20年监测结果

浙江省辐射环境监测站对秦山核电基地外围环境放射性水平的20年监督性监测结果表明,秦山核电基地外围环境 γ 辐射剂量率,气溶胶中总α、总β、⁴⁰K、¹³⁷Cs的活度浓度,沉降物中总β日沉降量,空气中¹⁴CO₂活度浓度,陆地淡水（饮用水、湖塘水、井水）中总α、总β、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs的活度浓度,土壤中 γ 核素²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、¹³⁷Cs的比活度,生物样品中放射性核素⁴⁰K、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹⁴C的比活度,均未发现异常,与对照点监测值和运行前本底调查值相比,属同一水平。空气、雨水、地表水、饮用水、排放口海水和陆生植物样品中³H活度浓度均高于相应对照点监测值,部分介质中³H活度浓度远高于基地运行前相应的本底。说明秦山核电基地20年的运行,特别是秦山三期重水堆运行之后,其外围环境已受到基地流出物中³H排放的影响。     

熔盐冷却高温球床堆中Flibe对栅元均匀化群截面的影响

熔盐冷却高温球床堆与高温气冷堆所用冷却剂不同,其中子学性能会影响栅元均匀化群截面。本文基于MCNP5研究Flibe熔盐对²³⁸U、²³⁵U、²³²Th共振能区栅元均匀化群截面的影响,并与高温气冷堆进行对比。结果表明,由于熔盐的引入,²³⁸U、²³⁵U、²³²Th的栅元均匀化群截面在包含较强共振峰的能群会发生明显改变,²³⁸U、²³²Th栅元均匀化吸收群截面增大,²³⁵U栅元均匀化裂变群截面减小。随燃料填充度与熔盐填充度的增加,熔盐对所研究重核素的栅元均匀化群截面的影响增大;燃料运行温度与燃料富集度的变化,对Flibe引入的截面相对变化影响并不明显。计算结果表明,熔盐对栅元均匀化裂变群截面和均匀化吸收群截面的影响具有一定规律性。     

229Th的分离和测量方法

²²⁹Th是一个适合于同位素稀释质谱法(IDMS)分析环境样品中钍同位素浓度的同位素稀释剂。建立了一种稳定可靠的从²³³U溶液中提取高纯²²⁹Th同位素稀释剂的方法,该方法采用串联阴离子交换柱分离U和Th同位素,全流程²³⁸U和²³²Th的回收率接近100%。采用多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）反同位素稀释法准确标定了制备的²²⁹Th同位素稀释剂的浓度,为1.959×10^-9(1±0.5%) g/g,²³⁰Th与²²⁹Th的同位素比值为3.322×10^-3,并根据测量过程评定了稀释剂浓度的不确定度。