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〔辐射测量讲稿节选〕关于天然本底辐射

(2013-11-27 15:52:25)

 序言:这是我二十年前讲稿节选。发表前根据网上可搜集的资料做了些补充修改。如有不当,请指正。

1.      概述

1.1 什么是天然本底辐射?

天然本底辐射是指某地区的环境自然而然的辐射,是这个环境中每个人每时每刻所受到的辐射,即不仅是我们RT人员才受的辐射。

  天然本底辐射包括宇宙射线和地球--自然界中天然放射性核素发出的射线。

宇宙射线又分为初级宇宙射线和次级宇宙射线。初级宇宙射线是从宇宙空间进入地球的高能粒子流,主要由质子、α粒子和电子构成。初级宇宙射线与大气中的原子核(氮、氧等)相互碰撞而释放出次级质子、中子、介子、重子等形成次级宇宙射线。宇宙射线的强度随海拔高度的增加而增大。因此,高原地区的人群受到的宇宙射线照射剂量比平原地区的人群高。在海平面上,宇宙射线对人体的年平均照射当量剂量约为0.3mSv。然而,居住在海拔相当高的地方,例如中国拉萨,居民接受的年剂量是居住在海平面高度的人的数倍。在飞机飞行的高度,宇宙射线的强度比地面高得多。

自然界中天然放射性核素发出的射线:地球上有丰富的镭、钍等放射性矿区,邻近这类矿区地区天然本底辐射水平---强度,当然要高。世界上有些地区,由于地表层含有高浓度的铀、钍,从而使地表γ射线剂量高于一般地区,称为高本底地区。例如,印度的克拉拉邦、巴西的大西洋沿岸以及我国广东省阳江县的部分地区。

另外,我们常用的建筑装修材料中,也含有镭-226、钍-232、钾-40等放射性物质。

1.2  人体受天然本底照射的剂量

  国家核事故应急协调委员会办公室、国家原子能机构秘书局公布的资料如下:正常本底地区由天然辐射源对人类造成的照射水平的估计值见表1。天然辐射源对成年人造成的平均有效剂量约为2.4 mSv,其中内照射所致的有效剂量比外照射高。

  表1 天然辐射源所致人体的辐射剂量

 

辐射源

世界平均年有效剂量mSv

外照射

 

宇宙射线

0.4

地表γ

0.5

内照射

 

吸入(主要是氡)

1.2

食入

0.3

总计

2.4

1.3  环境保护部发布 2011316日全国主要城市环境辐射水平

 资料来源:环保部网站20110317 07:54:43,如下图1。 

 

 

 

    从图上看,我国的天然本底辐射水平前四位的城市为广州、拉萨、重庆、丹东。而济南、南京、上海、武汉等城市的天然本底辐射水平偏低。

1.4   危害

般资料认为,既使天然本底照射高发区,对人体也没什么危害。

2.      天然本底辐射的测量和计算

2.1 我测量过的济南市天然本底辐射强度

       1991年秋天,我和济南市卫生防疫站的朋友测量过我市的天然本底辐射强度,测量结果如下:

室外强度:10μR/h(10微伦琴/小时)

室内强度:30μR/h(30微伦琴/小时)

2.2  有关计算

由于现行单位为μSv/h,或mSv/年。我那时的测量结果,应进行下列换算:

(1) 由单位为μR/h向单位为μSv/h的量之间换算:

参考资料〔1〕第179页公式(7-9b):

D=8.69x10-3 P                 (1)

式中: D----空气吸剂量,对xr射线,单位为GyμGy(SvμSv等同)

        P----照射量,单位为R(伦琴) μR(微伦琴)

已知室外强度P=10μR/h,代入公式(1) ,则

    D空外=8.69x10-3 x10μSv/h=0.0869μSv/h

同理,已知室内强度P=30μR/h,代入公式(1) ,则

    D空内=8.69x10-3 x30μSv/h=0.26μSv/h

(2) 单位由μSv/hmSv/年换算

如前所述,天然本底辐射是某地区的环境自然而然的辐射,是这个环境中每个人每时每刻所受到的辐射,即不仅是我们RT人员才受的辐射。所以,计算时不应考虑工作日,通常认为: 同一地区办公室内外和宿舍内外,天然本底辐射水平相近,且尽夜相同。设全年小时数为N

            N365X24=8760h

室外天然本底辐射年累积量

   Q= D空外x8760h=0.0869μSv/hx8760h

=761μSv=0.761mSv,即

         Q=0.761mSv/

同理,Q=2.28 mSv/年。

2.3  结果分析

相对而言,我们上述测量结果,不论室内或室外,数值均偏高。大概原因,可能和我们单位地处济南市郊砚池山下有关,当时的办公室为砖木结构平房,建材放射性可能大。

3  测量注意事项

    严格按仪器说明书要求。

    说明:本文涉及的辐射,均为外照射。

参考资料

资料〔1〕:强天鹏主编. 射线检测M.(2007)

 

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