210Po标准平面源的制备及表征

²¹⁰Po的标准平面源用于检定流气正比计数器α射线对β射线的串道比,由于²¹⁰Po的半衰期较短（138.4 d）,检定用²¹⁰Po标准平面源需定期更换。本工作采用色谱柱法,从²¹⁰Pb的母子体溶液中分离出高纯度的²¹⁰Po溶液,用γ谱仪确认了²¹⁰Po溶液的核纯度;用电镀法制备了²¹⁰Po平面源,用显微镜观察其表面形貌,并通过α谱仪测量了平面源的α能谱,符合α能峰单一的要求。用2πα、2πβ粒子发射率基准装置测量该平面源的2π表面粒子发射率,达到了检定规程中2π粒子发射率处于1.0×10⁴~2.0×10⁵ min^-1之间、扩展不确定度在3.0%（k=2）以内的要求。建立了用²¹⁰Pb溶液中的²¹⁰Po制备²¹⁰Po标准平面源的新方法,实现了可持续提供²¹⁰Po标准平面源的目标。     

210Po标准平面源的制备

采用自沉积法从²¹⁰Po溶液中制备了²¹⁰Po平面源，用α谱仪测量该平面源，测量谱中只有一个5.304 MeV α能峰，能量分辨率为23.92 keV。用2πα、2πβ表面发射率标准装置测量该平面源的坪曲线，坪区为0.8~1.8 kV，坪长为1 000 V，测定的表面发射率为2.565×10⁴ min^-1（参考日期2019年1月3日），扩展不确定度为2.7%（k=2）。按JJG 1100-2014检定规程用MPC9604型流气式低本底α、β测量仪测定该源，探测效率不低于77%，重复性在1.5%以内，α对β道串道比在2.5%以内。该方法操作简便，制备的²¹⁰Po平面标准源性能满足工作需求。     

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。     

我国主要城市空气中210Po、210Pb活度浓度分布初步分析

²¹⁰Po、²¹⁰Pb是天然放射性核素,是天然照射的重要来源。空气中的²¹⁰Po、²¹⁰Pb主要附着在颗粒物上。本工作通过对我国环境气溶胶中²¹⁰Po、²¹⁰Pb取样测量,对我国空气中²¹⁰Po、²¹⁰Pb浓度水平做了初步的分析。我国环境气溶胶中²¹⁰Po、²¹⁰Pb的浓度水平普遍高于国外水平。     

气溶胶中210Bi对210Po测量结果推算的影响

气溶胶中²¹⁰Pb和²¹⁰Po两者之间浓度处于不平衡状态,被核素²¹⁰Bi隔开,²¹⁰Bi初始活度浓度往往未知,²¹⁰Po活度浓度较难推算到采样初始时刻的量值。本文从理论上分析了²¹⁰Bi对²¹⁰Po测量结果推算影响大小。大多实际情况空气中²¹⁰Po/²¹⁰Pb比小于1,需要考虑空气中²¹⁰Bi/²¹⁰Pb的比值,需在一个月内对²¹⁰Bi进行快速测量,否则无法衡量采样时刻²¹⁰Bi/²¹⁰Pb的大小。建议在初始空气中²¹⁰Bi的活度浓度值未知的情况下,采取短时间采样、快速测量等措施以避免这种误差。     

燃煤发电厂气态流出物辐射环境影响研究

目前，燃煤发电厂对环境和公众产生的辐射影响引起了广泛关注。本文选择长江沿岸具有代表性的三家燃煤发电厂为研究对象，基于电厂气态流出物中主要放射性核素的年排放量，采用烟囱直接排放和沉降进入水体两种途径的评价方法，评估燃煤发电厂气态流出物对周围环境造成的辐射影响。结果表明：三家燃煤发电厂气态流出物排放造成80 km范围内辐射影响很小，归一化最大个人年有效剂量分别为3.02×10^-4、4.32×10^-5、8.50×10^-5 Sv/GW；辐射剂量主要来自²¹⁰Po和²¹⁰Pb直接排放通过食入照射途径的贡献，远大于其进入水体及²²²Rn排放对剂量的贡献。由于²¹⁰Pb具有相对较长的半衰期，导致其在土壤中的比活度增加；基于文中²¹⁰Pb沉积浓度的分析，建议相关研究关注燃煤发电厂下风向30 km范围内²¹⁰Pb的长期辐射影响。本研究结果可为类似厂址的辐射影响评价提供技术支持，为内陆核电建设中公众沟通和技术研究工作提供基础数据，也为政府相关部门的决策提供参考。     

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。     

有效探测面积大于1000 cm2的正比计数器测量系统性能测试

为对自制的活性面积高达1 000 cm²的大面积源进行表面发射率定值,同时作为现有2πα、2πβ表面发射率标准装置能力的扩充,研制了一套内置式大面积2π多丝正比计数器测量系统,并利用活性区直径为8 mm的²⁴¹Am点源及活性区面积为10 cm×15 cm的大面积²⁴¹Am和⁹⁰Sr-⁹⁰Y源对其进行计量学性能测试。结果表明：计数器内计数响应均匀性优于±0.4%,有效探测面积达1 400 cm²;所得²⁴¹Am源高压坪曲线的坪长为1 400 V,坪斜为0.27%/100 V,坪区内计数变化为0.87%;⁹⁰Sr-⁹⁰Y源高压坪曲线的坪长为300 V,坪斜为0.75%/100 V,坪区内计数变化为0.80%;10次测量重复性好于0.4%,8 h内短期稳定性好于0.3%,1 a内长期稳定性好于0.8%。     

放射性核素电离空气电子离子对产生率计算

α衰变核素和β衰变核素发射的射线具有电离空气能力而被广泛应用于工业生产中。为研究α或β衰变核素对空气电离能力的大小,本研究采用蒙特卡洛方法模拟理想放射源发出带电粒子在空气中的能量沉积,并结合空气电离理论,计算放射源表面不同距离处电子离子对产生率。利用此计算方法,研究放射源形状、粒子能量、活度和粒子能量分布对电子离子对产生率的影响。结果表明,放射源表面空气中电子离子对产生率的大小主要受放射源活度的影响,而粒子能量及能谱分布等主要影响电离空气范围及电子离子对产生率衰减速率; 3.7×10⁶ Bq/cm²的α放射源最大电子离子对产生率可达10¹¹~10¹² cm^-3•s^-1量级, 3.7×10⁶ Bq/cm²的β放射源最大电子离子对产生率可达10⁹~10¹⁰ cm^-3•s^-1量级。研究结果可提供数据支持,为新的放射性同位素应用技术开发提供理论指导。     

基于低本底高纯锗γ谱仪测量茶叶和烟草中210Pb和40K的比活度

茶叶和烟草中存在²¹⁰Pb和⁴⁰K等放射性核素,其放射性含量一直备受关注。本研究选择基于低本底高纯锗γ谱仪的γ能谱方法,并结合Geant4无源效率刻度技术,对典型的茶叶和烟草样本进行了²¹⁰Pb和⁴⁰K比活度测量。其中,低本底高纯锗γ谱仪由Canberra BEGe 5030高纯锗探测器和15 cm厚低本底钢+2 cm厚高纯无氧铜屏蔽室组成,在30～3 000 keV能量范围内,全谱计数率为1.98 s^-1。基于以上实验设备,选择了4种茶叶和5种产地的香烟作为测量对象,测量结果显示,茶叶中²¹⁰Pb的比活度为8.15～49.67 Bq/kg,⁴⁰K的比活度为296.58～351.69 Bq/kg;烟草中²¹⁰Pb的比活度为21.74～31.16 Bq/kg,⁴⁰K的比活度为470.15～522.88 Bq/kg。根据样品中²¹⁰Pb的平均比活度估算,饮茶导致的^...     

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。     

黄海五类典型海产食品中~(210)Po水平

对我国黄海海域典型水产品中~(210)Po的水平进行了调查研究。2016年在山东荣成和江苏连云港两个重要渔产区采样,用"三酸湿灰化法"、银片自沉积和半导体α谱仪分析测量了5大类22种典型可食用海产品中~(210)Po水平,探测下限为2.2×10~(-2) Bq/kg(鲜)。结果显示:不同海产品可食用部分中~(210)Po比活度范围为1.17×10~(-1)~6.58×10Bq/kg(鲜),总体上看贝类普遍高于15Bq/kg(鲜),其次是甲壳类均值为13.2Bq/kg(鲜);头足类、鱼类不同物种之间存在较大差异,但一般低于10Bq/kg(鲜);不同采集地海产品中~(210)Po水平存在明显差异。2016年秋季黄海各类海产品中~(210)Po水平(除头足类)高于UNSCEAR 2000年报告建议的全球代表性水平约1倍。与1977—1978年海产食品~(210)Po水平调查结果相比,本次调查~(210)Po水平总体略低。     

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。     

医用裂变99Mo分离纯化工艺中131I-和131IO-3的去除

为评价已建立的裂变⁹⁹Mo分离纯化工艺，即AgNO₃沉淀法、α-安息香肟沉淀法、阴离子交换色层法与活性炭色层法联用工艺流程，对放射性碘的去除效果，本研究以¹³¹I为放射性示踪剂，研究两种不同放射性碘化学形态¹³¹I^-与¹³¹IO^-₃在⁹⁹Mo分离纯化工艺中的行为及其去除效果。结果表明，对于¹³¹I^-，AgNO₃沉淀能够去除模拟溶液中98.2%¹³¹I^-，α-安息香肟沉淀法分离⁹⁹Mo工艺能够去除97.9%¹³¹I^-，AG1-×8树脂上阴离子与I-发生交换可以除去Mo样品中99.9%的¹³¹I^-，活性炭色层法通过吸附作用除去75%的¹³¹I^-，最终¹³¹I^-的累积去污系数为1.90×10⁶，¹³¹I^-的去除率大于99.99%。对于¹³¹IO^-₃，加入AgNO₃对其去除没有影响，ɑ-安息香肟沉淀法能除去99%以上的¹³¹IO^-₃，AG1-×8树脂上阴离子与¹³¹IO^-₃发生交换可以除去Mo样品中99.9%的¹³¹IO^-₃，活性炭色层法能除去约70%¹³¹IO^-₃，最终¹³¹IO^-₃的累积去污系数为2.52×10⁵，¹³¹IO^-₃的去除率大于99.99%。已建立的裂变⁹⁹Mo分离纯化工艺流程对¹³¹I^-与¹³¹IO^-₃均具有出色的去除效果。     

湘江衡阳段天然放射性核素水平调查

为了掌握湘江衡阳段天然放射性核素水平及来源,分别于枯水期(11—12月)、丰水期(4—6月),对湘江衡阳段和该段4条主要支流(舂陵水、蒸水、耒水、洣水)水中的U、Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、²¹⁰Po、²¹⁰Pb 6种天然放射性元素/核素进行了调查。测量结果表明:与长江水系及洞庭湖水系历年放射性水平均值相比,湘江衡阳段6种天然放射性核素中²²⁶Ra、²¹⁰Po、²¹⁰Pb明显偏高,说明湘江衡阳段的确受到了放射性污染。4条支流中,舂陵水及蒸水放射性核素浓度异常,明显高于汇入前后的湘江水体的放射性活度浓度。因此,这两条支流区域可能存在放射性污染源头,应对这两条支流区域进行更深入的取样调查,找出其污染源。