自20世纪四五十年代以来, 随着人类活动的扩展和科学技术的发展, 人们排放到环境中的放射性物质的种类和数量也逐渐增加, 有可能使环境中的放射性水平高于天然本底值, 甚至超过规定标准, 构成放射性污染, 危害人体和生物。^{[1, 2]}沉降到植被表面的放射性核素, 一方面可对人直接造成外照射, 另一方面可以通过附着在蔬菜、水果上直接食入人体, 形成内照射, 亦可以附着在植被上通过"植物-食草动物-人"或"植物-食草动物-食肉动物-人"的途径进入人体, 对人造成内照射。可见对植被进行放射性调查对环境监测和对公众的辐射防护都有重要意义。^[3]为表征南华大学氡实验室旁边菜园的放射性水平, 评判此地蔬菜是否可以安全食用, 为附近居民提供参考依据。笔者于2010年3月10日在氡实验室旁菜园采集了莴笋、韭菜、白菜、白萝卜、胡萝卜、芹菜六种蔬菜, 进行制样测量研究。

1 材料与方法 1.1 实验材料

样品采摘于南华大学氡实验室旁菜园, 主要采摘了莴笋、韭菜、白菜、白萝卜、胡萝卜、芹菜六种蔬菜, 经过预处理, 进行制样测量。

1.2 实验方案

样品采摘后经过预处理、烘干、炭化、灰化, 取适量灰化样品放入样品盘中制成样品源, 放入低本底弱α、β测量仪中测量, 同时测定总α和总β计数, 每周期测量时间为100min, 测量四个周期。

分别称取²⁴¹Am α标准物质、KCl β标准物质制成标准源, 其质量厚度与样品源相同, 用此标准源对仪器进行刻度, 求出仪器的探测效率。标准源每周期测量时间为100min, 测量四个周期。

1.3 测量仪器

BH1216型仪器的主探测器所使用的闪烁体是ST-1221型低本底α、β闪烁体。该闪烁体是由α闪烁物质和β闪烁物质喷涂在5~6mm的有机玻璃板上, 经特殊工艺制成。仪器对于⁹⁰Sr-⁹⁰Y β源的2π探测效率比≥50%时, 本底≤15cm^-2min^-1; 仪器对于²³⁹Pu α源的2π效率比≥80%时, 本底≤0.005cm^-2min^-1; α/β交叉性能:α进入β道≤3%, β进入α道≤0.5%;仪器连续通电8h, 各路探测器效率变化小于± 10%;本底稳定性:在1 000min的测量时间内, 本底计数变化在(n ± 3σ)的范围内, 其中n为本底计数的平均值, σ为本底计数的标准误差。

1.4 计算方法

用BH-1216弱α、β测量仪探测器测量α、β放射性活度, α、β放射性比活度C用下式计算:

(1)

(1) 式中:C-为样品中总αβ放射性比活度, 单位Bq/g; R_b-为测量的样品计数率, 单位:脉冲数min^-1; R₀-为测量的本底计数率, 单位:脉冲数min^-1; R_s-为测量的标准源计数率, 单位:脉冲数min^-1; F-自吸收校正因子, 样品与标准源质量相近该值取1;α_s-为标准物质的比活度, 单位:Bq/g; m_s-标准物质的质量, 单位:g; m_b-为所测样品的质量, 单位:g。

在忽略了标准源计数标准偏差后, 由样品源计数标准偏差引起的植被中总α、β放射性比活度C的标准偏差, 由下式计算:

(2)

(2) 式中:t_b为样品的测量时间, 单位为min; t₀为本底的测量时间, 单位为min。(在本工作中, α:10.1Bq·g^-1, β:14.4 Bq·g^-1)。

2 结果与分析 2.1 测量结果

本实验中连续测量本底, 每周期测量时间为60min, 连续测量十个周期, 测量结果为:α平均计数为0.8;β平均计数为41.6。标准源、样品源测量都为四个周期, 每周期测量时间为100min, α标准源测量结果为:α平均计数为1 155.50, β平均计数为531.25;β标准源测量结果为:α平均计数为25.75, β平均计数为1 346.75。样品源测量结果见表 1。

2.2 结果分析

根据测量的结果, 由表 2可见:南华大学氡实验室旁菜园蔬菜中α放射性比活度 < 2.7 Bq/kg; β放射性比活度 < 77 Bq/kg。根据GB14883.1~14883.10食品中放射性物质检验《人工放射性核素限制浓度》, 可知此地蔬菜总α、总β放射性活度符合正常水平, 可供人们食用。

通过与市售蔬菜测量数据(非本实验室测量)比较, 实验室周围蔬菜放射性比活度与市售蔬菜处于相同水平。见表 3。

4 小结

测量的结果显示:南华大学氡实验室旁边菜园中蔬菜的放射性水平低于国家蔬菜放射性限制浓度, 可供食用。