在世界居民所受电离辐射的照射中, 天然辐射是主要的电离辐射源。据文献[1]报告, 在全球癌症死亡病例统计中, 约有4%是由于电离辐射引起的, 其中主要是来自天然辐射。因此, 准确测定本地区的天然辐射水平及其变化规律, 对于正确评价天然辐射给人类所造成的剂量负担和可能带来的影响及生物学效应等具有十分重要意义。

我们曾对连云港市的天然外照射用瞬时法进行了全面调查, 但由于地球辐射γ外照射量率随土壤含水量等因素的变化而改变, 为此, 我们在全面调查的基础上选择一固定点用累积剂量法对其长期变化规律进行了定点观测。

1 方法与材料 1.1 观测点的选择

选择我市气象台作为观测点, 剂量计布放离地面1 m高度的百叶箱内, 观测点周围是空旷的草坪地, 千米之内无干扰辐射的高大密集的物体, 是均匀的空旷区域, 不受邻近建筑物屏蔽的影响。

1.2 剂量元件及检测设备

剂量计使用中国医学科学院放射医学研究所的LiF(Mg, Cu, P)粉末, 以Υ 2.5 mm圆珠笔芯为内芯, 卫生部工业卫生实验所提供的ETLD-80圆形塑料盒为外壳组成。监测周期为每季监测一次。每个检测点布放两个剂量计盒(每个剂量计盒内放射状摆放6个剂量元件)。TLD的测读设备为北京核仪器厂生产的FJ-377热释光剂量仪。该仪器配有¹⁴C参考源, 用来自动稳定仪器的测量灵敏度。仪器在环境温度0~40°和相对湿度＜90%的条件下, 可连续工作8 h。其附加误差＜±5%。

1.3 剂量计布放程序

将新制作的剂量计分为两组, 一组尽快送往现场布放, 同时记录其实际布放时间, 并用FD-71辐射仪测量监测点的剂量率; 另一组随监测用剂量计往返后立即进行测量, 作为运输本底扣除。

2 结果与分析 2.1 地表γ辐射随时间的变化

TLD累积剂量计所接受的是宇宙辐射和地球γ辐射两部分的照射, 对于同一监测点来讲, 宇宙射线变化较小, 所观测到的变化主要来自地表辐射。从连续5 a来的观测看, 年变异最大值为32.1%(见表 1), 季变异最大值为22.5%(见表 2)。

美国环境测量实验室用高气压电离室测量的一个地点贯穿辐射照射量率随时间的变化结果表明:贯穿辐射量率日平均值的变化范围在一个月内最高可达29%, 在一年内最高达36.7%。月平均值变化最大为6.0 %。季平均值变化最大为4.2 %^[2]。

2.2 地表γ辐射与降水量的关系

地表γ辐射随土壤含水量和覆盖雪层在一定范围内改变。据文献[2]报道, 在同一地点, 地表γ辐射在“干”年通常比在“湿”年高15%到25 %。姚永明等人观察在中雨和大雨后, 第一天天然辐射外照射空气吸收剂量率较晴天低6%左右^[3]。本文对连续两年的γ累积照射量与降水量进行分析表明, γ照射量率与降水量之间大致呈负相关, 第二年的降水量比第一年多35 %, 而γ累积照射量反而比第一年低14 %。

2.3 TLD与FD-71测量值比较

采用FD-71和TLD同时在一点进行观测, 其中FD-71每月上、中、下旬各测一次。TLD每季测量一次。最后给出γ剂量率值, 见表 3。可以看出, 以FD-71测量的四个季度剂量率在最大变异为4%, 而以TLD测量的剂量率最大变异为30.2 %。这是因为FD-71测量的是某时刻的瞬时照射量率, 它很难反映出地表辐射在昼夜24 h内的变化情况。而TLD是连续不断地记录一个月内的累积照射量。最后转换为相应时间单位的照射量率。故TLD测量的结果更能真实地反映γ辐射的变化。