环境中的天然辐射源是公众受辐射照射剂量的主要来源。对环境外照射剂量水平的调查和评价, 是环境保护工作的一个组成部分。这对于了解环境现状及其发展趋势, 以及及时发现可能产生的人工辐射源的污染, 都有重要意义。为此, 我们除了对苏州市区室内γ辐射水平进行调查和评价^[1]以外, 还对苏州市区室外以及园林室外的地表γ辐射水平进行了调查和评价。

1 仪器与方法 1.1

本次测量仪器用BH3103A便携式X、γ剂量率仪, 经中国原子能研究院刻度, 刻度系数为1.01。测量过程中每1小时在实测前后用标准¹³⁷Cs检验源进行校验。

1.2

在本市主要干线随机选择了水泥、沥青、花岗岩三种材质的地面及部分草坪进行布点测量。园林观测点选择了太湖石假山、普通石块地和鹅卵石小路, 测量点距建筑物10m以上。道路及草坪的测量点通常选择在道路中央并离路边高大建筑物30m以上, 以减少建筑物γ射线剂量贡献; 测量时, 探头离地面高度1m^[2]。每个点以3次读数的平均值为该点的实测值。本次测量在晴好天气进行。

1.3

在测量过程中, 实测值均含宇宙射线辐射剂量的贡献。因此, 在进行地表γ辐射剂量测量时, 需扣除仪表对宇宙射线的响应部分^[4]。于是, 选择位于苏州市东郊面积为700公顷的金鸡湖水域, 在水深大于3m、距岸边大于1.5km的湖面上, 乘玻璃钢快艇, 用国产HDⅢ型高压电离室测量宇宙射线的剂量率。因测量所乘的是玻璃钢材质的船, 所以没有考虑船体中天然放射性核素的γ放射性的影响。考虑到在小船上测量时仪器周围人员的人体γ放射性的影响, 实验人员通常远离电离室1m左右, 并对测量值进行修止^{[3, 4]}。最后, 得到宇宙射线的辐射水平为2.7 ×10^-8Gy·h^-1。

2 结果与讨论 2.1 市区室外γ辐射水平

人类无论在室外还是在室内都会受到宇宙射线的外照射和来自地球本身存在的天然放射性核素发射的γ射线的外照射。在室外, 人体受到的γ射线外照射有很大一部分是由土壤、砂石表面发射的γ射线引起的^[5]。因此, 一般情况下地表材料中所含天然放射性核素是室外γ辐射的主要来源。从室外不同材质地面的γ辐射水平的实测值中扣除宇宙射线的辐射水平而计算得到的数据见表 1。

室外不同类型地面的γ剂量率差异较长。其中花岗岩地面的γ剂量率最高, 为14.11 ×10^-8Gy·h^-1, 与其它三种地面的γ剂量率相比较有非常显著性差异(P＜0.01)。究其原因是花岗岩属火成岩中的酸性岩, 其中的天然放射性核素比活度在各类岩石和土壤中为最高^[6]。水泥路面的γ辐射水平比花岗岩低, 这可能是水泥中的天然放射性核素含量较少的缘故, 但与其余两种地面材料的γ剂量率有非常显著性差异(P＜0.01), 说明沥青、土壤中所含天然放射性核素与水泥相比更低。鉴于水泥和沥青是目前城市道路覆面普遍采用的材料, 而调查结果表明, 水泥路面的γ辐射水平比沥青路面的高, 故从辐射防护的角度认为, 城市道路的覆面用沥青比用水泥更好。当然, 沥青路面在夏季因气温高而变软, 这在南方城市比较明显。所以, 选择路面材料应从多方面考虑, 因地制宜。

2.2 园林室外γ辐射水平

选择苏州八座园林中的太湖石假山及普通石块地和鹅卵石小路进行测量, 结果见表 2。太湖石假山的γ剂量率最低, 为1.50 ×10^-8Gy·h^-1。与石块地和鹅卵石小路的γ剂量率相比它们之间有非常显著性差异(P＜0.01)。太湖石是属沉积岩中的碳酸岩, 其中的天然放射性核素成份大部分被溶解到水中, 故其γ辐射水平较低。

2.3 居民受照剂量估算

根据UNSCEAR1993年报告^[7], 空气γ吸收剂量Gy到Sv的转换系数为0.7, 室外居留因子为0.2。于是, 计算了苏州市居民受室外γ辐射的有效剂量见表 3。