矿产企业排放废水中228Ra及210Po/210Pb测定及剂量评估

通过对11个矿产企业的不同地点13个废水进行取样,按照相关规定对废水中~(228)Ra及~(210)Po/~(210)Pb等放射性核素分析测量,获得矿产企业废水中~(210)Po、~(210)Pb及~(228)Ra核素活度浓度推荐值浓度分别为80 mBq/L、35 mBq/L和140 mBq/L;有的企业废水中放射性核素含量比均值高2～3个数量级。采用保守估算方法估算,在下游5 km地方食入推荐值浓度排放废水导致的内照射剂量为0.012 mSv/a,按照最高值估算,内照射有效剂量可达0.88 mSv/a。     

衡阳特定水域中~(226)Ra、~(210)Pb和~(210)Po比活度及平衡性测定

对湘江衡阳段四条主要支流及湘江上游一退役铜矿水环境中~(226)Ra、~(210)Pb、~(210)Po进行了研究分析。结果表明,样品对应的衡阳地区湘江四大支流~(226)Ra、~(210)Pb、~(210)Po比活度范围分别为4.8~43.3 m Bq/L、9.6~26.5 m Bq/L和1~5 m Bq/L,其中舂陵水、蒸水样点值偏高,丰水期测量值普遍高于枯水期;退役铜矿区域水环境中~(226)Ra、~(210)Pb和~(210)Po比活度范围分别为3~68.5 m Bq/L、17~33.6 m Bq/L、2.3~8.8 m Bq/L,尾矿渗出水经小溪和小河稀释后,与湘江值相当。所测水域中,总体~(210)Pb相对~(226)Ra呈现出过剩现象;~(210)Po/~(210)Pb比值范围为0.098~0.283,与雨水中比值相符。     

南海岛礁工程中建筑材料的天然放射性核素含量及辐射水平评价

本研究利用高纯锗γ谱仪测量南海15个不同岛礁最主要的建筑材料——珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑中的放射性水平。结果表明,珊瑚砂中²³⁸U、²²⁶Ra、²²⁸Ra、⁴⁰K的平均比活度分别为24.8 Bq/kg、2.38 Bq/kg、2.10 Bq/kg、11.6 Bq/kg;珊瑚骨骼碎屑中²³⁸U、²²⁶Ra、²²⁸Ra、⁴⁰K的平均比活度分别为28.7 Bq/kg、3.47 Bq/kg、12.6 Bq/kg、10.9 Bq/kg;南海岛礁珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑的放射性水平仅为国际推荐限值的1％～10％。通过对比国内外多种建筑材料的放射性水平,南海岛礁珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑拥有很低的放射性水平。珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑作为低放射性水平的建筑材料,可能可以应用于低本底实验室的建设,也可以作为高放射性建筑材料(煤灰渣、矿渣)生产过程中的添加剂(稀释剂),有效降低建筑材料的放射性水平。     

低水平环境放射性核素比对标准样品的研制

选取位于黄土高原地区峁顶部位采集黄土样品作为土壤标准样品的基质来源,通过无掺合放射性核素的方法制作了低水平环境放射性核素比对标准样品,并采用两套γ谱仪测量系统对标准样品进行均匀性检验和定值。分析结果表明,标准样品中,137Cs的比活度为4.2 Bq/kg,不确定度0.3 Bq/kg(1s);210Pb的比活度为80.4 Bq/kg,不确定度为8.4 Bq/kg(1s)。标准样品中不含其他人工放射性核素,137Cs和210Pb含量适当且均匀。3组样品的均匀性检验结果表明,137Cs和210Pb比活度分析结果的标准偏差分别为0.22Bq/kg和2.10 Bq/kg。3组样品中137Cs和210Pb的比活度分别在0.05水平上无显著差异,均匀性较好。该标准样品发放到亚太地区IAEA合作项目的6个成员国进行137Cs和210Pb比活度的分析比对,比对结果表明该物质均匀性良好。     

广东省部分海产品中~(210)Pb、~(210)Po监测

对广东近岸海水和部分海产品中~(210)Pb与~(210)Po含量进行监测。结果表明,海水中~(210)Pb含量范围为1.19~3.98 mBq/L,~(210)Po含量为0.81~2.14 m Bq/L;海产品可食部分~(210)Pb含量范围为0.13~3.26 Bq/kg(鲜),均值为1.68±0.97 Bq/kg(鲜);~(210)Po含量范围为0.23~25.8 Bq/kg(鲜),均值为11.8±8.9 Bq/kg(鲜)。贝类~(210)Po含量普遍比其他种类高,其中牡蛎、扇贝、翡翠贻贝中~(210)Pb平均含量均超过了我国现行国家标准限值。牡蛎中~(210)Pb与~(210)Po含量与海水中可溶性的~(210)Pb与~(210)Po含量无相关性。     

湖北部分地区气溶胶中放射性核素监测研究

用宽能型低本底高纯锗谱仪BE6530对湖北四城市2017年12月至2018年11月采集的48组气溶胶样品进行放射性核素分析,并利用SPSS软件将分析结果与空气中PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2和NO_2浓度数据进行关联性研究。监测表明,~7Be、~(210)Pb、~(40)K全年平均值为4.793 mBq/m~3、1.481 mBq/m~3和56.2μBq/m~3,~(232)Th活度浓度87.5%的数据低于探测限,最高值为21.1μBq/m~3;~(226)Ra活度浓度16.7%的数据低于探测限,最高值为19.8μBq/m~3;~(238)U活度浓度全部低于探测限。研究发现,~(210)Pb活度浓度与PM_(2.5)浓度、NO_2浓度显著正相关。     

用AMS法测量新疆和湖北两地土壤样品中的钚

采用加速器质谱(Accelerator Mass Spectrometry,AMS)方法测量了我国新疆维吾尔自治区(罗布泊附近)和湖北省(襄樊和荆门)两地不同深度土壤样品中钚的比活度(239+240Pu)和240Pu/239Pu同位素比。测量结果显示:新疆表层土壤239+240Pu比活度为0.010～0.827mBq/g,240Pu/239Pu比值范围为0.155～0.214。新疆罗布泊附近两处钻芯土壤采样点的239+240Pu沉积通量分别为16.7Bq/m2和55.4Bq/m2。新疆土壤中钚比活度随土壤深度的分布呈现出两种模式:①比活度峰值出现在土壤表层以下,之后随深度呈指数方式衰减;②比活度从表层开始指数方式衰减。湖北省两处钻芯土壤采样所得土壤中239+240Pu沉积通量分别为44.9Bq/m2和54.6Bq/m2,239+240Pu比活度峰值在2～4cm和4～6cm出现,大小分别为0.418mBq/g和0.502mBq/g。两处土壤中240Pu/239Pu比值分别在0.170～0.210和0.186～0.220范围内。两地结果显示我国陆地土壤中240Pu/239Pu同位素比值均与全球沉降结果吻合。     

对巴西烟草中所含210Pb和210Po的评价

由于在烟叶中发现了相对高浓度的~(210)Pb和~(210)Po,因此,吸烟是造成人类接受辐射剂量显著增加的途径之一。在目前的研究中,测定了巴西销售量最大的8个品牌香烟中的这两种放射性核素的浓度。~(210)Pb是在PbCrO_4放化分离和沉淀之后,用气流正比探测器计数~(210)Bi的β活度测定的。~(210)Po是先将Po在铜盘上放化分离和自发沉淀,然后用面垒型探测器通过α光谱测定法测定的。结果表明:每克干烟叶中~(210)Pb的浓度范围为11.9～30.2mBq,~(210)Po的浓度范围为10.9～27.4 mBq。据估计,巴西每年因吸烟产生的集体待积有效剂量就达1.5×10~4人·Sv。     

南海珊瑚高精度热电离质谱和多接收电感耦合等离子体质谱铀系年龄和古环境意义

阐明了热电离质谱(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)技术进行铀系定年和示踪研究的特点。从实测国内石笋标样(GBW04412)和国际珊瑚标样(RKM-4)的结果表明;;其铀含量U/238U234和Th/234U比值;;以及铀系年龄均与标准值一致。应用该两种技术;;对采自雷州半岛、海南岛和西沙永兴岛230海域的珊瑚测定表明;;其铀含量大多低于3μg/g;;且δ234U(T)值处于150±5范围。这显示了所测定的南海珊瑚距今7000年以来保持着封闭体系;;其骨骼中赋存了原始的热带海洋环境信息。由所测得珊瑚的高精度年龄序列可以揭示南海海域曾出现过的三次高海平面;;分别为距今6799—6307年;;距今4472—4285年和距今1279—1012年。此三阶段与近万年以来中国曾出现过的全新世大暖期和中世纪暖期的热环境相映。     

食品及加工品中~(210)Po含量测定及内照射剂量估算

采用同位素示踪法对常见的18种食品及加工品中~(210)Po含量进行了测定,并对其所致内照射剂量进行了估算。结果表明:茶叶、香烟中~(210)Po比活度较高,分别为(16.1±0.5)、(29.9±1.0)Bq/kg(干重),表明这两种加工品对~(210)Po有较强的浓集作用;其余16种食品的可食部分中~(210)Po比活度约为0.029~4.78Bq/kg(鲜重)。依据测定的数据,估算出我国居民由食品摄入~(210)Po所致的年待积有效剂量约为95μSv/a,贡献相对较大的是粮食(37.7%)、蔬菜(28.8%)和水产品(27.1%)。     

杭州地区大气210Pb与210Po水平及所致公众剂量评价

大气中的²¹⁰Pb与²¹⁰Po,主要来自地表土壤氡的衰变,是铀系最后两个长寿命子体。为测量大气²¹⁰Pb与²¹⁰Po水平,研究建立了以²⁰⁶Pb为载体、离子交换为分离手段的²¹⁰Pb方法,以及以²⁰⁹Po为示踪剂加α能谱的²¹⁰Po方法。运用所建立的分析方法,对杭州地区开展了大气气溶胶²¹⁰Pb与²¹⁰Po水平分析。2012年连续监测结果表明,杭州地区大气²¹⁰Pb年平均水平为(1.31±0.69)mBq/m³,范围为0.12～2.74 mBq/m³;²¹⁰Po年平均水平为(0.29±0.18)mBq/m³,范围为0.06～0.89 mBq/m³。杭州地区大气²¹⁰Pb与²¹⁰Po水平与国内其它城市较为一致,比欧美约偏高一个量级。根据监测结果,对大气²¹⁰Pb与²¹⁰Po以吸入方式所致公众待积有效剂量作了初步估算,公众剂量水平为1.5～13.8 μSv/a,平均剂量为7.0 μSv/a。     

基于~(210)Bi的β计数测量~(210)Pb的活度

选用M235型大气颗粒物分级采样器,在上海、衡阳等地开展可吸入大气颗粒物(PM10)的粒径分级采样,对比分析了210Pb活度的不同测量方法。利用210Bi与210 Pb在同一衰变链上活度最终平衡的特点,通过低本底β计数测量并计算得到不同粒径尺度上大气颗粒物中210Pb的活度。结果表明:上海市、衡阳市大气颗粒物中不同粒径范围的210Pb活度分布非常不均匀,分别约91.58%、91.37%活度分布在粒径范围小于或等于1.5μm的颗粒物中;与利用低本底反康普顿效应的γ谱测量方法得到的结果比较,发现两种方法得出的不同粒径范围大气颗粒物中210Pb活度分布具有几乎相同的分布规律。     

Sr树脂在气溶胶~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po联合分析中的初步应用

气溶胶中~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po的活度浓度处于不平衡状态,本工作对3种核素联合分析进行了方法设计,并采用标准溶液对方法进行了验证。方法验证了Sr树脂对Pb-Bi-Po的分离。依据三种核素的回收率~(210)Bi(约97%)~(210)Po(约93%)~(210)Pb(约89%)、PbSO_4中~(210)Bi的生长曲线及BiOCl的衰变曲线,可以确定Sr树脂对3种核素的分离效果较好。Sr树脂在气溶胶~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po中的联合分析应用研究,可以应用于探究气溶胶中Pb-Bi-Po不平衡现象,为气溶胶分析提供技术方法。     

绵阳地区近地面气溶胶中7Be和210Pb分布特征及其对O3的示踪

为了解绵阳地区近地面空气中辐射环境质量状况,掌握其变化趋势,探索近地面气溶胶物质来源及其对近地面O₃浓度示踪意义,对绵阳安州区、江油市、梓潼县和平武县2018年3月至2019年2月气溶胶样品进行详细的γ能谱分析。总体上,⁷Be的活度浓度在春、秋季节较高,而夏季最低,年平均值为1.90～2.13 mBq/m³,与全球内陆、中纬度和低海拔地区分布特征基本一致;²¹⁰Pb的活度浓度全年呈现为“U”型分布特征,年平均值为1.24～1.66 mBq/m³,为全球陆地上²¹⁰Pb活度浓度的相对高值。通过近地面气溶胶中⁷Be、¹⁰Pb和⁷Be/²¹⁰Pb比值与O₃相关性分析及P值检验表明:气溶胶中⁷Be/²¹⁰Pb比值与近地面O₃为非常显著正相关关系,能作为近地面空气中O₃来源的良好示踪指标;绵阳地区梓潼县和平武县近地面空气中O₃来源受大气垂直对流活动影响较大。     

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。     

空白采样膜中210Po含量及其对样品分析的影响

分析了4种不同材质2种常用尺寸规格的气溶胶采样膜中²¹⁰Po的含量。结果表明,国产玻璃纤维膜和聚丙烯膜中²¹⁰Po的含量较高,且这2种采样膜在日常监测中采用最多。通过测定玻璃纤维膜中铀含量可知,²¹⁰Po偏高主要是由生产膜的原材料引起的。通过实际样品测定与相对合成标准不确定度的估算,量化地分析了空白采样膜对实际气溶胶样品测定的影响。玻璃纤维膜A、B（分别为国内A、B厂家生产）和聚丙烯膜A（国内A厂家生产）材质的单张采样膜中²¹⁰Po含量与气溶胶样品中²¹⁰Po含量的比值较高,对分析结果的影响不能忽略,因此建议,在分析²¹⁰Po含量大于30 mBq的气溶胶样品时,要扣除空白采样膜中²¹⁰Po含量。当气溶胶中²¹⁰Po含量低至几十μBq/m³水平时,扣除空白采样膜后的测定结果不确定度较大,应选取²¹⁰Po含量较低的采样膜（如石英纤维材质）。     

土壤中238U、226Ra、210Pb、210Po在3种蔬菜中的转移及食用后剂量估算

研究了广东地区受铀矿污染的土壤中生长的芥菜、大白菜、苋菜的根、茎、叶中²³⁸U、²²⁶Ra、²¹⁰Pb、²¹⁰Po的含量分布情况,其中根为主要富集部位;3种蔬菜的转移系数皆在10^-3~10^-2水平,芥菜的²³⁸U和²²⁶Ra的转移系数之间存在相互影响,大白菜的²¹⁰Pb和²¹⁰Po的转移系数之间也存在相互影响关系;对公众每食入1 kg蔬菜所产生的待积有效剂量做了初步估算,²³⁸U贡献的剂量为0.001~0.105 μSv,²²⁶Ra为0.004~0.576 μSv,²¹⁰Pb为0.019~0.646 μSv,²¹⁰Po为0.010~1.30 μSv。     

水泥企业~(210)Po的排放水平

采用银片自镀制源,α谱仪分析测量,对某水泥企业工艺流程中所用原料、添加剂及水泥产品中210 Po比活度进行了测量分析,并根据物料平衡分析了水泥厂210 Po的最大排放量。结果表明:原料、添加剂中210 Po的比活度为5.42~901.59Bq/kg;水泥产品中210 Po的比活度为22.71~124.74Bq/kg;据物料平衡关系计算得到该水泥厂210 Po的最大排放量为7.55×1010 Bq/a,归一化的排放量为5.67×1010 Bq/Mt。     

低本底内充气正比计数管测量37Ar活度

³⁷Ar是全面禁止核试验条约现场视察重要监测核素之一,高灵敏地探测³⁷Ar活度是地下核试验监测的关键环节。本文研究建立了低本底内充气正比计数管³⁷Ar活度测量装置,在铅屏蔽室上、下各装配1个塑料闪烁体探测器,主动屏蔽宇宙射线在计数管中产生的本底。相对于原始能谱,反宇宙射线能谱中³⁷Ar峰区本底计数率降至原来的7.3%,测量24 h,³⁷Ar的最小可探测活度达2.5 mBq。     

CTBT气溶胶γ能谱的能量漂移校正方法

CTBT放射性核素台站气溶胶样品通常采用HPGe γ谱仪系统测量,能量刻度是核素识别的关键。针对放射性核素台站气溶胶γ能谱存在的能量漂移问题,提出了一种基于²¹²Pb、²¹²Bi、²⁰⁸Tl、²¹⁰Pb、⁴⁰K和⁷Be等天然放射性核素γ射线的能量漂移校正方法。测试结果表明,该能量漂移校正方法能有效校正能谱中γ峰能量偏差。