Chappter8 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
第一节 基 础 知 识
8.1.1放射性
（ 一 ） 放射性核衰变
1.核蜕变
不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，
从
原子核内部放出电磁波（ γ ）或带有一定能量的粒子
（ α, β ），降低其能级水平，转化为结构稳定的核。
这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变”。
2.放射性
在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出 α,
β, γ 射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象,
称为“放射性”。
图 8.1 226Ra和 60Co的核衰变
1.α 衰变
α 衰变是不稳定重核（一般原子序数大于 82）
自发放出 4He核（ α 粒子）的过程。
2.β 衰变
β 衰变是放射性核素放射 β 粒子（即快速电
子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的
结果。
β 衰变可分为负 β 衰变、正 β 衰变和电子俘
获
三种类型。
3.γ 衰变
γ 射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级
或
者基态时所放射的电磁辐射。
（二）放射性衰变的类型
1.放射性活度（强度）
放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数
目。
2.半衰期
当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半
时所
需的时间称为半衰期（ T1/2）。
（三）放射性活度和半衰期
（四）核反应
核反应,是指用快速粒子打击靶核而给出新核
（核产物）和另一粒子的过程。
8.1.2照射量和剂量
（一）照射量
m
QX
d
d?
式中,dQ—— γ或 X射线在空气中完全被阻止时，引起质量
为 dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正的或
负的）的总电量值,C；
X—— 照射量，它的 SI单位为 C/kg，与它暂时并用
的专用单位是伦琴（ R），简称伦。
（二）吸收剂量
它是表示在电离辐射与物质发生相互作用
时
单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
其定义用下式表示,
式中,D—— 吸收剂量,SI单位为 J/kg，单位的专门名称为
戈瑞，简称戈，用符号 Gy表示；
—— 电离辐射给予质量为 dm的物质的平均
能量。
m
ED D
d
d?
DEd
（三）剂量当量
剂量当量（ H）定义为：在生物机体组织
内
所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和
所有修正因素的乘积，即
H=DQN
式中,D—— 吸收剂量,Gy；
Q—— 品质因素，其值决定于导致电
离粒
子的初始动能、种类及照射类型等（见表 8.1）；
N—— 所有其他修正因素的乘积。
表 8.1 品质因数与照射类型、射线种类的关系
照射类型 射线种类 品质因素
外照射
x,γ,e 1
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（ 0.5～ 10MeV） 10
重反冲核 20
内照射
β －, β+,γ,e,x 1
α 10
裂变碎片,α发射中的反冲核 20
第二节 环境中的放射性
8.2.1环境中放射性的来源
天然放射性核素
环境中的放射性
人为放射性核素
（一）天然放射性核素
1,宇宙射线及其引生的放射性核素
2,天然系列放射性核素
3,自然界中单独存在的核素
（二）人为放射性核素
1,核试验及航天事故
2,核工业
3,工农业、医学、科研等部门的排放废物
4,放射性矿的开采和利用
8.2.2放射性核素在环境中的分布
（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的含量 单位,Bq/g
核素 土壤 岩石
40K 2.96× 10-2～ 8.88× 10-2 8.14× 10-2～ 8.14× 10-1
226Ra 3.7× 10-3～ 7.03× 10-2 1.48× 10-2～ 4.81× 10-2
232Th 7.4× 10-4～ 5.55× 10-2 3.7× 10-3～ 4.81× 10-2
238U 1.11× 10-3～ 2.22× 10-2 1.48× 10-2～ 4.81× 10-2
（二）在水体中的分布
表 8.3 各类淡水中 226Ra及其子代产物的含量 单位,Bq/L
核素 矿泉及深水井 地下水 地面水 雨水
226Ra
222Rn
210Pb
210Po
3.7× 10-2～ 3.7× 10-1
3.7× 102～ 3.7× 103
<3.7× 10-3
≈ 7.4× 10-4
<3.7× 10-2
3.7～ 37
<3.7× 10-3
≈ 3.7× 10-4
<3.7× 10-2
3.7× 10-1
<1.85× 10-2
－
－
3.7× 10～ 3.7× 103
1.85× 10-2～ 1.11× 10-1
≈1,85× 10-2
（三）在大气中的分布
大多数放射性核素均可出现在大气中，但主
要是氡的同位素（特别是 222Rn），它是镭的衰变
产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料
中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附
着于气溶胶颗粒上。
（四）在动植物组织中的分布
任何动植物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
量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交
换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含
量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。
8.2.3放射性污染的危害
通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总
剂量不超过 2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射
占 50％以上，其余是人为放射性污染引起的辐射。
放射性元素铀（ 238U,235U,234U）、钍（ 232Th）、镭
（ 226Ra）、氡（ 222Rn）和钾（ 40K）对人体的辐射伤
害特征见表 8.4所示。
表 8.4 天然放射性核素的主要辐射特征
放射性核素 对人体伤害类型 γ射线能量 / kev
238U 外照射伤害 186
232Th 外照射伤害 238
226Ra 内照射伤害、外照射伤害 352.8
40K 外照射伤害 1460
图 8.2 放射性物质辐射人体的途径
第三节 放射性辐射防护标准
8.3.1我国, 辐射防护规定, (GB8703— 88 )
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
表 8.5 工作人员、居民年最大容许剂量当量
注：①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。
② 16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为 1.5× 10-2Sv/a。
受照射部位 职业性放射性
工作人员的年
最大容许剂量
当量 ① /Sv
放射性工作场所、相
邻及附近地区工作人
员和居民的年最大容
许剂量当量 ① /Sv
广大居民年
最大容许剂
量当量 ② /Sv 器官分类 器官名称
第一类 全身、性腺,红骨髓、眼晶体 5× 10－ 2 5× 10－ 3 5× 10－ 4
第二类 皮肤、骨、甲状腺 3.0× 10－ 1 3× 10－ 2 ② 1× 10－ 2
第三类 手、前臂、足踝 7.5× 10－ 1 7.5× 10－ 2 2.5× 10－ 2
第四类 其他器官 1.5× 10－ 1 1.5× 10－ 2 5× 10－ 3
表 8.6 放射性同位素在露天水源中的限制浓度
和放射性工作场所空气中的最大容许浓度
注：①露天水源的限制浓度值
是为广大居民规定的，其他人
员也适用此标准；②放射性工
作场所空气中的最大容许浓度
值为职业放射性工作人员规定
的，工作时间每周按 40h计算；
③矿井下 222Rn的最大容许浓度
为 3.7Bq/L。但 222Rn子体或
220Rn子体的 α潜能值不得大于
4× 104MeV/L。
放射性同位素 露天水源中限制
浓度 ① / (Bq·L-1)
放射性工作场所空气中最
大容许浓度 ② / (Bq·L-1) 名称 符号
氚
铍
碳
硫
磷
氩
钾
铁
钴
镍
锌
氪
锶
碘
氙
铯
氡
镭
铀
钍
3H
7Be
14C
35S
32P
41Ar
42K
55Fe
60Co
59Ni
65Zn
85Kr
90Sr
131I
131Xe
137Cs
220Rn
222Rn③
226Ra③
235U
232Th
1.1× 104
1.9× 104
3.7× 103
2.6× 102
1.9× 102
—
2.2× 102
7.4× 103
3.7× 102
1.1× 103
3.7× 102
—
2.6
2.2× 10
—
3.7× 10
—
—
1.1
3.7× 10
3.7× 10-1
1.9× 102
3.7× 10
1.5× 102
1.1× 10
2.6
7.4× 10
3.7
3.3× 10
3.3× 10-1
1.9× 10
2.2
3.7× 102
3.7× 10-2
3.3× 10-1
3.7× 102
3.7× 10-1
1.1× 10
1.1
1.1× 10-3
3.7× 10-3
7.4× 10-3
放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气
中的限制浓度，按表 8.6放射性工作场所空气中的最
大容许浓度乘以表 8.7所列比值控制计算。
表 8.7 比值控制
放射性同位素
比 值
放射性工作场所相
邻及附近地区 广大居民区
3H,35S,41Ar,85Kr,131Xe 1/30 1/300
14C,55Fe,59Ni,65Zn,90Sr,226Ra 1/30 1/200
其它同位素 1/30 1/100
8.3.2其他国家和机构发布的有关环境放射性
标准
表 8.8 国际放射委员会建议的个人剂量限值
人员类别 基本极限值 /(mSv·a－ 1)
职业性个人
非随机效应 眼晶体 150
其他组织 500
随机效应
全身均匀照射 50
全身均匀照射 50
不均匀照射 ≤50
公众个人
非随机效应 任何组织 50
随机效应 全身均匀照射 50 不均匀照射 ≤50
群体 不作规定
第四节 放射性测量实验室和检测仪器
8.4.1放射性测量实验室
（一）放射化学实验室
（二）放射性计测实验室
8.4.2放射性检测仪器
（一）电离型检测器
（二）闪烁检测器
（三）半导体检测器
表 8.9 各种常用放射性检测器
闪烁检测器
盖革计数器
射线种类 检测器 特 点
α
闪烁检测器 检测灵敏度低，探测面积大
正比计数器 检测效率高，技术要求高
半导体检测器 本底小，灵敏度高，探测面积小
电流电离室 测较大放射性活度
β
正比计数器 检测效率较高，装置体积较大
盖革计数器 检测效率较高，装置体积较大
闪烁检测器 检测效率较低，本底小
半导体检测器 探测面积小，装置体积小
γ
闪烁检测器 检测效率高，能量分辨能力强
半导体检测器 能量分辨能力强，装置体积小
1.电流电离室
图 8.3 电离室示意图
（一）电离型检测器
2.正比计数管
图 8.4 α,β粒子的电离作用与外加电压的关系曲线
图 8.5 盖革计数管
示意图
图 8.6 射线强度测量装置示意图
3,盖革（ GM）计数管
（二）闪烁检测器
图 8.7 闪烁检测器测量装置示意图
1.闪烁体； 2.光电倍增管； 3.前置放大器； 5.脉冲幅度分析器；
6.定标器； 7.高压电源； 8.光导材料； 9.暗盒； 10.反光材料
闪烁检测器是利用射线与物质作用发生闪光的
仪器。图 8.7是这种检测器测量装置的工作原理。
闪烁体的材料可用 ZnS,NaI，蒽、芪等无
机和
有机物质，其性能列于表 8.10中。
表 8.10 主要闪烁材料性能
注：① Ag,Tl是激活剂。
物质 密度 / (g·cm-3) 最大发光波长 /nm 对 β 射线的相对脉冲高度 闪光持续时间 /10-8s
Zn(Ag)粉 ①
NaI(Tl)①
蒽
芪
液体闪烁液
塑料闪烁液
4.10
3.67
1.25
1.15
0.86
1.06
450
420
440
410
350~450
350~450
200
210
100
60
40~60
28~48
4~10
30
3
0.4~0.8
0.2~0.8
0.3~0.5
（三）半导体检测器
半导体检测器的工作原理与电离型检测
器相
似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如
图 8.8所示。
图 8.8 半导体检测器工作原理示意图
n,p—— 半导体的 n极和 p极；
RH—— 电阻。
第五节 放射性监测
8.5.1监测对象及内容
（ 一 ） 按照监测对象分
1.现场监测
对放射性物质生产或应用单位内部工作区域
的监测。
2.个人剂量监测
对放射性专业工作人员或公众进行的内照射
和外照射的剂量监测。
3.环境监测
对放射性生产和应用单位外部环境（包括空
气、水体、土壤、生物、固体废物等）的监测。
1.α 放射性核素
即 239Pu,226Ra,224Ra,222Rn,210Po,222Th,234U
和 235U。
2.β 放射性核素
即 3H,90Sr,89Sr,134Cs,137Cs,131I和 60Co。
（二）按主要测定的放射性核素分
（三）对 放射性核素具体测量的内容分
放射源强度，半衰期，射线种类及能量；环境
和人体中放射性物质含量、放射性强度、空间照射
量或电离辐射剂量。
8.5.2放射性监测方法
定期监测,采样、样品预处理、样品总放射性
或放射性核素测定。
连续监测,在现场安装放射性自动监测仪器,
实现采样、预处理和测定自动化。
基本步骤, 样品采集，样品前处理，选择适宜
方法、仪器测定。
（一）样品采集
1.放射性沉降物的采集
沉降物包括干沉降物和湿沉降
物。
放射性干沉降物样品可用水盘
法、黏纸法、高罐法采集。
湿沉降物常用一种能同时对雨
水中核素进行浓集的采样器，如图
8.9所示。
图 8.9 离子交换树脂
湿沉降物采集器示意图
1.漏斗盖； 2.漏斗； 3.离子交换柱；
4.滤纸浆； 5.阳离子交换树脂；
6.阴离子交换树脂
2,放射性气溶胶的采集
放射性气溶胶包括核爆炸产生的裂变产物，各
种来源于人工放射性物质以及氡、钍射气的衰变子
体等天然放射性物质。这种样品的采集常用滤料阻
留采样法，其原理与大气中颗粒物的采集相同。
3,其他类型样品的采集
水体、土壤、生物样品的采集、制备和保存方
法与非放射性样品所用的方法大致相同。
（二）样品预处理
预处理目的,将样品处理成适于测量的
状态，将样品的欲测核素转变成适于测量的形态
并进行浓集，以及去除干扰核素。
常用的样品预处理方法,
衰变法 有机溶剂溶解法
蒸馏法 灰化法
溶剂萃取法 离子交换法
共沉淀法 电化学法
（三）环境中放射性监测
1,水样的总 α 放射性活度的测定
水体中常见的辐射 α 粒子的核素有 226Ra,222Rn
及其衰变产物。目前公认的水样总 α 放射性浓度是
0.1Bq/L，当大于此值时，就应对放射 α 粒子的核素
进行鉴定和测量，确定主要的放射性核素，判断水
质污染情况。
2,水样的总 β 放射性活度测定
水样总 β 放射性活度测量步骤基本上与总 α 放
射性活度测定相同，但检测器用低本底的盖革计数
管，且以含 40K的化合物作标准源。
3,土壤中总 α, β 放射性活度的测定
4,大气中氡的测定
222Rn是 226Ra的衰变产物，为一种放射性惰
性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可
用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度；
也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的 α 粒
子来计算其含量。
5.大气中各种形态 131I
的测定
碘的同位素很多，除 127I是
天然存在的稳定同位素外，其余
都是放射性同位素。 131I是裂变
产物之一，它的裂变产额较高,
半衰期较短，可作为反应堆中
核燃料元件包壳是否保持完整
状态的环境监测指标，也可以
作为核爆炸后有无新鲜裂变产
物的信号。 图 8.10 各种形态碘的采样器
本章结束
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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
第一节 基 础 知 识
8.1.1放射性
（ 一 ） 放射性核衰变
1.核蜕变
不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，
从
原子核内部放出电磁波（ γ ）或带有一定能量的粒子
（ α, β ），降低其能级水平，转化为结构稳定的核。
这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变”。
2.放射性
在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出 α,
β, γ 射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象,
称为“放射性”。
图 8.1 226Ra和 60Co的核衰变
1.α 衰变
α 衰变是不稳定重核（一般原子序数大于 82）
自发放出 4He核（ α 粒子）的过程。
2.β 衰变
β 衰变是放射性核素放射 β 粒子（即快速电
子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的
结果。
β 衰变可分为负 β 衰变、正 β 衰变和电子俘
获
三种类型。
3.γ 衰变
γ 射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级
或
者基态时所放射的电磁辐射。
（二）放射性衰变的类型
1.放射性活度（强度）
放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数
目。
2.半衰期
当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半
时所
需的时间称为半衰期（ T1/2）。
（三）放射性活度和半衰期
（四）核反应
核反应,是指用快速粒子打击靶核而给出新核
（核产物）和另一粒子的过程。
8.1.2照射量和剂量
（一）照射量
m
QX
d
d?
式中,dQ—— γ或 X射线在空气中完全被阻止时，引起质量
为 dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正的或
负的）的总电量值,C；
X—— 照射量，它的 SI单位为 C/kg，与它暂时并用
的专用单位是伦琴（ R），简称伦。
（二）吸收剂量
它是表示在电离辐射与物质发生相互作用
时
单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
其定义用下式表示,
式中,D—— 吸收剂量,SI单位为 J/kg，单位的专门名称为
戈瑞，简称戈，用符号 Gy表示；
—— 电离辐射给予质量为 dm的物质的平均
能量。
m
ED D
d
d?
DEd
（三）剂量当量
剂量当量（ H）定义为：在生物机体组织
内
所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和
所有修正因素的乘积，即
H=DQN
式中,D—— 吸收剂量,Gy；
Q—— 品质因素，其值决定于导致电
离粒
子的初始动能、种类及照射类型等（见表 8.1）；
N—— 所有其他修正因素的乘积。
表 8.1 品质因数与照射类型、射线种类的关系
照射类型 射线种类 品质因素
外照射
x,γ,e 1
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（ 0.5～ 10MeV） 10
重反冲核 20
内照射
β －, β+,γ,e,x 1
α 10
裂变碎片,α发射中的反冲核 20
第二节 环境中的放射性
8.2.1环境中放射性的来源
天然放射性核素
环境中的放射性
人为放射性核素
（一）天然放射性核素
1,宇宙射线及其引生的放射性核素
2,天然系列放射性核素
3,自然界中单独存在的核素
（二）人为放射性核素
1,核试验及航天事故
2,核工业
3,工农业、医学、科研等部门的排放废物
4,放射性矿的开采和利用
8.2.2放射性核素在环境中的分布
（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的含量 单位,Bq/g
核素 土壤 岩石
40K 2.96× 10-2～ 8.88× 10-2 8.14× 10-2～ 8.14× 10-1
226Ra 3.7× 10-3～ 7.03× 10-2 1.48× 10-2～ 4.81× 10-2
232Th 7.4× 10-4～ 5.55× 10-2 3.7× 10-3～ 4.81× 10-2
238U 1.11× 10-3～ 2.22× 10-2 1.48× 10-2～ 4.81× 10-2
（二）在水体中的分布
表 8.3 各类淡水中 226Ra及其子代产物的含量 单位,Bq/L
核素 矿泉及深水井 地下水 地面水 雨水
226Ra
222Rn
210Pb
210Po
3.7× 10-2～ 3.7× 10-1
3.7× 102～ 3.7× 103
<3.7× 10-3
≈ 7.4× 10-4
<3.7× 10-2
3.7～ 37
<3.7× 10-3
≈ 3.7× 10-4
<3.7× 10-2
3.7× 10-1
<1.85× 10-2
－
－
3.7× 10～ 3.7× 103
1.85× 10-2～ 1.11× 10-1
≈1,85× 10-2
（三）在大气中的分布
大多数放射性核素均可出现在大气中，但主
要是氡的同位素（特别是 222Rn），它是镭的衰变
产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料
中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附
着于气溶胶颗粒上。
（四）在动植物组织中的分布
任何动植物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
量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交
换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含
量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。
8.2.3放射性污染的危害
通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总
剂量不超过 2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射
占 50％以上，其余是人为放射性污染引起的辐射。
放射性元素铀（ 238U,235U,234U）、钍（ 232Th）、镭
（ 226Ra）、氡（ 222Rn）和钾（ 40K）对人体的辐射伤
害特征见表 8.4所示。
表 8.4 天然放射性核素的主要辐射特征
放射性核素 对人体伤害类型 γ射线能量 / kev
238U 外照射伤害 186
232Th 外照射伤害 238
226Ra 内照射伤害、外照射伤害 352.8
40K 外照射伤害 1460
图 8.2 放射性物质辐射人体的途径
第三节 放射性辐射防护标准
8.3.1我国, 辐射防护规定, (GB8703— 88 )
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
表 8.5 工作人员、居民年最大容许剂量当量
注：①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。
② 16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为 1.5× 10-2Sv/a。
受照射部位 职业性放射性
工作人员的年
最大容许剂量
当量 ① /Sv
放射性工作场所、相
邻及附近地区工作人
员和居民的年最大容
许剂量当量 ① /Sv
广大居民年
最大容许剂
量当量 ② /Sv 器官分类 器官名称
第一类 全身、性腺,红骨髓、眼晶体 5× 10－ 2 5× 10－ 3 5× 10－ 4
第二类 皮肤、骨、甲状腺 3.0× 10－ 1 3× 10－ 2 ② 1× 10－ 2
第三类 手、前臂、足踝 7.5× 10－ 1 7.5× 10－ 2 2.5× 10－ 2
第四类 其他器官 1.5× 10－ 1 1.5× 10－ 2 5× 10－ 3
表 8.6 放射性同位素在露天水源中的限制浓度
和放射性工作场所空气中的最大容许浓度
注：①露天水源的限制浓度值
是为广大居民规定的，其他人
员也适用此标准；②放射性工
作场所空气中的最大容许浓度
值为职业放射性工作人员规定
的，工作时间每周按 40h计算；
③矿井下 222Rn的最大容许浓度
为 3.7Bq/L。但 222Rn子体或
220Rn子体的 α潜能值不得大于
4× 104MeV/L。
放射性同位素 露天水源中限制
浓度 ① / (Bq·L-1)
放射性工作场所空气中最
大容许浓度 ② / (Bq·L-1) 名称 符号
氚
铍
碳
硫
磷
氩
钾
铁
钴
镍
锌
氪
锶
碘
氙
铯
氡
镭
铀
钍
3H
7Be
14C
35S
32P
41Ar
42K
55Fe
60Co
59Ni
65Zn
85Kr
90Sr
131I
131Xe
137Cs
220Rn
222Rn③
226Ra③
235U
232Th
1.1× 104
1.9× 104
3.7× 103
2.6× 102
1.9× 102
—
2.2× 102
7.4× 103
3.7× 102
1.1× 103
3.7× 102
—
2.6
2.2× 10
—
3.7× 10
—
—
1.1
3.7× 10
3.7× 10-1
1.9× 102
3.7× 10
1.5× 102
1.1× 10
2.6
7.4× 10
3.7
3.3× 10
3.3× 10-1
1.9× 10
2.2
3.7× 102
3.7× 10-2
3.3× 10-1
3.7× 102
3.7× 10-1
1.1× 10
1.1
1.1× 10-3
3.7× 10-3
7.4× 10-3
放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气
中的限制浓度，按表 8.6放射性工作场所空气中的最
大容许浓度乘以表 8.7所列比值控制计算。
表 8.7 比值控制
放射性同位素
比 值
放射性工作场所相
邻及附近地区 广大居民区
3H,35S,41Ar,85Kr,131Xe 1/30 1/300
14C,55Fe,59Ni,65Zn,90Sr,226Ra 1/30 1/200
其它同位素 1/30 1/100
8.3.2其他国家和机构发布的有关环境放射性
标准
表 8.8 国际放射委员会建议的个人剂量限值
人员类别 基本极限值 /(mSv·a－ 1)
职业性个人
非随机效应 眼晶体 150
其他组织 500
随机效应
全身均匀照射 50
全身均匀照射 50
不均匀照射 ≤50
公众个人
非随机效应 任何组织 50
随机效应 全身均匀照射 50 不均匀照射 ≤50
群体 不作规定
第四节 放射性测量实验室和检测仪器
8.4.1放射性测量实验室
（一）放射化学实验室
（二）放射性计测实验室
8.4.2放射性检测仪器
（一）电离型检测器
（二）闪烁检测器
（三）半导体检测器
表 8.9 各种常用放射性检测器
闪烁检测器
盖革计数器
射线种类 检测器 特 点
α
闪烁检测器 检测灵敏度低，探测面积大
正比计数器 检测效率高，技术要求高
半导体检测器 本底小，灵敏度高，探测面积小
电流电离室 测较大放射性活度
β
正比计数器 检测效率较高，装置体积较大
盖革计数器 检测效率较高，装置体积较大
闪烁检测器 检测效率较低，本底小
半导体检测器 探测面积小，装置体积小
γ
闪烁检测器 检测效率高，能量分辨能力强
半导体检测器 能量分辨能力强，装置体积小
1.电流电离室
图 8.3 电离室示意图
（一）电离型检测器
2.正比计数管
图 8.4 α,β粒子的电离作用与外加电压的关系曲线
图 8.5 盖革计数管
示意图
图 8.6 射线强度测量装置示意图
3,盖革（ GM）计数管
（二）闪烁检测器
图 8.7 闪烁检测器测量装置示意图
1.闪烁体； 2.光电倍增管； 3.前置放大器； 5.脉冲幅度分析器；
6.定标器； 7.高压电源； 8.光导材料； 9.暗盒； 10.反光材料
闪烁检测器是利用射线与物质作用发生闪光的
仪器。图 8.7是这种检测器测量装置的工作原理。
闪烁体的材料可用 ZnS,NaI，蒽、芪等无
机和
有机物质，其性能列于表 8.10中。
表 8.10 主要闪烁材料性能
注：① Ag,Tl是激活剂。
物质 密度 / (g·cm-3) 最大发光波长 /nm 对 β 射线的相对脉冲高度 闪光持续时间 /10-8s
Zn(Ag)粉 ①
NaI(Tl)①
蒽
芪
液体闪烁液
塑料闪烁液
4.10
3.67
1.25
1.15
0.86
1.06
450
420
440
410
350~450
350~450
200
210
100
60
40~60
28~48
4~10
30
3
0.4~0.8
0.2~0.8
0.3~0.5
（三）半导体检测器
半导体检测器的工作原理与电离型检测
器相
似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如
图 8.8所示。
图 8.8 半导体检测器工作原理示意图
n,p—— 半导体的 n极和 p极；
RH—— 电阻。
第五节 放射性监测
8.5.1监测对象及内容
（ 一 ） 按照监测对象分
1.现场监测
对放射性物质生产或应用单位内部工作区域
的监测。
2.个人剂量监测
对放射性专业工作人员或公众进行的内照射
和外照射的剂量监测。
3.环境监测
对放射性生产和应用单位外部环境（包括空
气、水体、土壤、生物、固体废物等）的监测。
1.α 放射性核素
即 239Pu,226Ra,224Ra,222Rn,210Po,222Th,234U
和 235U。
2.β 放射性核素
即 3H,90Sr,89Sr,134Cs,137Cs,131I和 60Co。
（二）按主要测定的放射性核素分
（三）对 放射性核素具体测量的内容分
放射源强度，半衰期，射线种类及能量；环境
和人体中放射性物质含量、放射性强度、空间照射
量或电离辐射剂量。
8.5.2放射性监测方法
定期监测,采样、样品预处理、样品总放射性
或放射性核素测定。
连续监测,在现场安装放射性自动监测仪器,
实现采样、预处理和测定自动化。
基本步骤, 样品采集，样品前处理，选择适宜
方法、仪器测定。
（一）样品采集
1.放射性沉降物的采集
沉降物包括干沉降物和湿沉降
物。
放射性干沉降物样品可用水盘
法、黏纸法、高罐法采集。
湿沉降物常用一种能同时对雨
水中核素进行浓集的采样器，如图
8.9所示。
图 8.9 离子交换树脂
湿沉降物采集器示意图
1.漏斗盖； 2.漏斗； 3.离子交换柱；
4.滤纸浆； 5.阳离子交换树脂；
6.阴离子交换树脂
2,放射性气溶胶的采集
放射性气溶胶包括核爆炸产生的裂变产物，各
种来源于人工放射性物质以及氡、钍射气的衰变子
体等天然放射性物质。这种样品的采集常用滤料阻
留采样法，其原理与大气中颗粒物的采集相同。
3,其他类型样品的采集
水体、土壤、生物样品的采集、制备和保存方
法与非放射性样品所用的方法大致相同。
（二）样品预处理
预处理目的,将样品处理成适于测量的
状态，将样品的欲测核素转变成适于测量的形态
并进行浓集，以及去除干扰核素。
常用的样品预处理方法,
衰变法 有机溶剂溶解法
蒸馏法 灰化法
溶剂萃取法 离子交换法
共沉淀法 电化学法
（三）环境中放射性监测
1,水样的总 α 放射性活度的测定
水体中常见的辐射 α 粒子的核素有 226Ra,222Rn
及其衰变产物。目前公认的水样总 α 放射性浓度是
0.1Bq/L，当大于此值时，就应对放射 α 粒子的核素
进行鉴定和测量，确定主要的放射性核素，判断水
质污染情况。
2,水样的总 β 放射性活度测定
水样总 β 放射性活度测量步骤基本上与总 α 放
射性活度测定相同，但检测器用低本底的盖革计数
管，且以含 40K的化合物作标准源。
3,土壤中总 α, β 放射性活度的测定
4,大气中氡的测定
222Rn是 226Ra的衰变产物，为一种放射性惰
性气体。它与空气作用时，能使之电离，因而可
用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度；
也可用闪烁探测器记录由氡衰变时所放出的 α 粒
子来计算其含量。
5.大气中各种形态 131I
的测定
碘的同位素很多，除 127I是
天然存在的稳定同位素外，其余
都是放射性同位素。 131I是裂变
产物之一，它的裂变产额较高,
半衰期较短，可作为反应堆中
核燃料元件包壳是否保持完整
状态的环境监测指标，也可以
作为核爆炸后有无新鲜裂变产
物的信号。 图 8.10 各种形态碘的采样器
本章结束
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