中国辐射卫生  2000, Vol. 9 Issue (1): 1-3  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2000.01.001

引用本文 

袁镛龄, 森岛弥重, 沈泓, 古贺妙子, 魏履新, 管原努. 阳江高本底辐射地区环境中氡及其子体的测量[J]. 中国辐射卫生, 2000, 9(1): 1-3. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2000.01.001.
YUAN Yongling, et al. Measurement of 222Rn、220Rn and their decay products in high background radiation area in Yangjiang[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2000, 9(1): 1-3. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2000.01.001.

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收稿日期：1999-07-01
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阳江高本底辐射地区环境中氡及其子体的测量
袁镛龄 , 森岛弥重 1, 沈泓 , 古贺妙子 1, 魏履新 2, 管原努 3     
湖南省劳动卫生职业病防治研究所, 长沙 410007
收稿日期：1999-07-01
作者简介：袁镛龄(1940~), 男, 研究员, 主要从事放射剂量与防护研究.
1. 日本近畿大学原子力研究所, 2. 卫生部工业卫生实验所, 3. 日本体质研究会
摘要：测量了高本底辐射地区(HBRA)和相邻的"正常"本底地区(CA)空气中氡、及其它们的子体浓度和氡的平衡因子F。HBRA室内、外空气中平均氡浓度分别为42.6和17.3Bq/m3, CA分别为13.2和11.7Bq/m3。HBRA室内、外氡子体α潜能值分别是0.109和0.051μJ/m3, CA室内、外分别是0.045和0.041μJ/m3。子体α潜能浓度HBRA室内、外分别是0.249和0.053μJ/m3, CA分别是0.051和0.025μJ/m3。HBRA室内、外氡的平衡因子F分别是0.46和0.53, CA分别是0.62和0.64。
关键词：氡、浓度    α潜能值    平衡因子F    
Measurement of 222Rn、220Rn and their decay products in high background radiation area in Yangjiang
YUAN Yongling , et al     
Hunan Provincial Reseach Institute for Labour Health and Occupational Diseases, Changsha 410007
Abstract: The investigators have measured concentrations of Rn-222, Rn-220 and their decay products in high background radiation area (HBRA) and the neighboring control area (CA), as well as the equilibrium factor F for Rn-222. The average concentrations of Rn-222 in the air indoors and outdoors in the HBRA are 42.6 and 17.3Bq/respectively, and CA, 13.2 and 11.7 Bq/m3, respectively. The average α-potential energy concentrations for daughters of Rn-222 indoors and outdoors in HBRA are 0.109 and 0.051μJ/m3, CA, 0.045 and 0.041μJ/m3, respectively. The average α-potential energy values for daughters of Rn-220 indoor and outdoor in HBRA are 0.249 and 0.053 μJ/m3, CA, 0.051 and 0.025 μJ/m3, respectively. With regard to equilibrium factor F for Rn-222, we have also measured 52 points of 10 hamlets in HBRA (indoor 31, outdoor 21), 9 points of 2 hamlets in CA (indoor 5, outdoor 4), respectively. These figures are 0.46, 0.53, 0.62 and 0.64, respectively.
Key words: concentrations of 222Rn、220Rn    α-potential energy value    equilibrium factor F for 222Rn    

222Rn、220Rn分别由镭的核素226Ra和224Ra衰变生成。因为它们产生于自然界, 因此, 人们不可避免地经常受到222Rn, 220Rn及其子体的照射。许多研究已证明:吸入过量的氡子体, 可使肺癌发病率增加。人类接受的天然辐射源引起的世界人均年有效剂量约为2.4mSv, 其中1.1mSv是由天然外照射造成的, 而1.3mSv是由氡和它的子体的照射引起的[1]。而美国的一些研究资料表明, 一般公众接受更高的来自氡及其子体的辐射剂量[2], 因而, 222Rn、220Rn及其子体的浓度以及其对人的健康影响已愈来愈引起人们的关注。阳江高本底辐射地区(HBRA)的氡、及其子体所致居民的有效剂量, 大大高于"正常"天然本底地区居民所接受的剂量[3]。因此, 环境空气中氡、及其子体浓度的测量是剂量调查中不可缺少的一项内容。

1 调查内容

由于生活在高本底辐射地区的居民必将吸入和摄入α辐射的放射性同位素, 因此在内照射剂量方面应进行更多的研究, 估算居民的内照射剂量。假若这些剂量足以引起健康效应, 将对分析某些相关的癌的危险是很有用的(肺癌、白血病、鼻咽癌)。对于研究确定效应还是不确定效应将是很重要的依据。

中、日合作前, 高本底辐射研究组(HBRRG)曾根据氡及其它们的子体, 土壤、食品、饮用水, 人牙和一些人体组织及胎盘中的天然放射性核素的测量结果, 估算了居民内照射剂量。由于这些调查在15到20年前进行的, 目前测量方法已有很大改进, 特别是在累积氡、和子体方面的测量方法上的改进。因此, 我们需要用新的资料进行重新估算。

在合作研究的第二阶段期间, 在内照射剂量估算方面做了以下四方面的工作:①氡、浓度的累积测量; ②氡的平衡因子F和子体的α潜能浓度; ③在氡浓度测量处的γ外照射辐射水平; ④对于病例对照研究的特殊测量。这次调查的目的是为了估算氡、及其它们的子体所致居民的年有效剂量和各个器官的年吸收剂量。表 1详细地描述了现场测量的四个方面内容。

表 1 氡、及其子体和相关的γ外照射辐射水平
2 测量方法

为了能测得氡的平衡因子F, 用双滤膜法测量瞬时氡[4], 与此同时, 用托马斯的三段法测量氡子体[5]。用五段法测量子体。根据下列公式可计算出氡、子体的α潜能浓度。

式中:

C(RaA), C (RaB), C (RaC), C (ThB)和C (ThC)分别为空气中218Po, 214Pb, 214Bi, 212Pb和212Bi的放射性浓度。

单位为Bq/m3

氡的平衡因子F可用下式计算

式中:

氡、浓度的累积测量采用Rn-Th杯监测器[6]。对于肺癌病例对照研究的所有病例累积氡的测量, 采用α径迹探测器。由于高本底辐射地区空气中及其子体的浓度大大高于"正常"天然本底地区[3]。因此, 在测量中必须注意对α径迹探测器测氡的影响, 否则将会过高地估计了氡浓度。α径迹探测器的滤膜必须具备:①能有效地阻挡住氡、的子体②对氡的渗透率尽可能大, 对的渗透率应尽可能小, 以达到两者的分离。

3 采样和选点

选点时主要考虑了地表γ射线外照射辐射水平[7], 不同类型建筑材料和结构的房屋, 居民人数和均匀布点的原则, 氡、累积测量选点列于表 2。

表 2 氡、测量点的选择

探测器通常布放在靠近墙壁的家具上或直接吊挂在墙壁上, 离墙的距离在5~30cm之间。已有资料表明:氡浓度在室内分布是不均匀的, 靠近地面和墙壁的浓度较高。而及子体浓度分布的不均匀性更大。根据日本的一些研究者对日本的一些传统的木加泥浆结构房屋调查结果表明, 离墙壁8cm和80cm处的浓度的比值, 在6~8月时约为8.4, 在1~3月时为7.7[8]。为此, 我们在高本底辐射地区选择当地三种不同建筑材料类型的房屋, 在离墙不同距离和距地面不同高度布放了探测器。将会得到高本底辐射地区室内氡、浓度的变化资料, 对正确估算氡、及子体所致居民剂量会很有用的。

氡平衡因子F测量, 在HBRA选10个村庄, 对照地区(CA)选2个村庄。每个村庄室内选三户住房的卧室中; 室外选村口空旷处和巷道内。

本次调查取样时间为北京时间上午8:00左右开始, 现场调查时间为1997年11月。室内取样时的门窗启闭情况依照当地居民生活习惯。采样时, 一般门窗均已开启。取样高度为人的呼吸带高度, 离地面约1.2米高。在采样的同时, 测量并记录气温, 气压等气象参数。

调查资料表明:室外氡平衡因子F值的变化和氡的变化趋势是一致的, 秋、冬季偏高, 春、夏季较低。室内F值季节变化不明显。平衡因子F昼夜变化, 最大值出现在凌晨与氡变化规律相吻合。测得的氡平衡因子F, 其结果与全年平均值相比较, 可能有轻微的偏高。

4 测量结果与讨论

由于氡、累积测量的现场调查工作还未结束。现仅报告氡的平衡因子F, 瞬时取样测氡的浓度和氡、子体α潜能浓度, 它们的测量结果分别列于表 3~5。图 1和图 2显示了调查地区室内、外氡平衡因子F的频率分布。

表 3 瞬时取样氡浓度

表 4 氡、子体α潜能浓度(x ±s)

表 5 氡的平衡因子F值

图 1 调查地区室内氡平衡因子F的频率分布

图 2 调查地区室外氡平衡因子F的频率分布

表 3结果显示:HBRA室内、外空气中平均氡浓度分别为42.6和17.3Bq/m3, CA分别为13.2和11.7Bq/m3。两地区之比, 室内为3.2:1.0, 室外为1.5:1.0。据文献报道[1], 全世界人口加权平均的室内氡浓度为40Bq/m3, 大陆地区的室外平均为10Bq/m3, 而沿海地区则略低一些。由此可知:HBRA的室内、外平均氡浓度略高于世界平均值。HBRA室内、外氡子体α潜能值分别是0.109和0.051μJ/m3, CA室内、外分别是0.045和0. 041μJ/m3。子体α潜能浓度HBRA室内、外分别是0. 249和0.053μJ/m3。CA室内、外分别是0.051和0. 025μJ/m3。表 4中结果表示, HBRA室内、外氡子体α潜能浓度均高于CA的平均值, 特别是HBRA室内子体α潜能值约是CA的5倍。这次调查的结果, 与中日合作前高本底辐射研究组所调查的结果比较一致。和它的子体致高本底地区居民的有效剂量是一个非常重要的组成部分。

UNSCEAR 1993年报告推荐的氡平衡因子F, 世界平均值室内、外分别是0.4和0.8。这次调查, 在HBRA选了10个村庄, 52个测量点, CA是2个村庄, 9个测量点, 表 5结果表示, HBRA室内、外氡平衡因子F分别是0. 46和0.53, CA分别是0.62和0.64。HBRA和CA的室内氡平衡因子F略高于世界平均值, 而室外低于世界平均值。但它们均属于正常分布范围内。

由图 1和图 2显示, 调查地区室内、外氡的平衡因子F的频率分布趋向于"正态分布"。

参考文献
[1]
UNSCEAR.Sources and effects of ionizing radiation[R].UN, New York, 1993.
[2]
NCRP.Ionizing radiation exposure of the United States[R].NCRP Report I.Washington, DC 1987.
[3]
Yuan Y L.Radiation doses to population research in Yangjiang, China.Chapter 2, Chief Wei Luxin.Beijing: Atomic Energy Press, 1996.
[4]
Thomas JW, Leclare PC. A study of two-filter method for radon-222[J]. Health Phys, 1970, 18: 113. DOI:10.1097/00004032-197002000-00002
[5]
Thomas JW. M easurement of radon daughters in air[J]. Health Phys, 1972, 23: 783. DOI:10.1097/00004032-197212000-00004
[6]
Doi M, Fujimoto K, kobayashi S, et al. Spatial distribution of thoron and radon concentrations in the ambient air of a traditional Japanese wooden house[J]. Health Phys, 1994, 66(1): 43. DOI:10.1097/00004032-199401000-00006
[7]
Yuan Y L, Morishima H, Shen H, et al.Recent advances of dosimetry investigation in the high background radiation area in Yangjiang[C].Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V.1997: 223-233.
[8]
Doi M, Kobayashi S. Characterization of Japanese wooden house with enhanced radon and thoron concentrations[J]. Health Phys, 1994, 66(3): 274. DOI:10.1097/00004032-199403000-00007