青岛地区属于花岗岩地区，有两条较大断裂带，市区土壤覆盖层很薄。利用和完善目前采用的地质系统找矿用的仪器和方法，探索适合青岛地区的经济实用的天然辐射填图方法，可以为本地区进一步开展放射性生态研究、放射性核素在生态系统中的迁移和作用、以及补救战略和减轻危害等工作提供可靠的方法技术保障。

1 布点方法

选取3条剖面(尽可能包括所有的岩性、岩相、主要构造带）进行测定，根据剖面测试结果，探讨网格点的布设。原则上实行网格布点，根据剖面测试及城市格局等实际情况，确定网格大小。在构造带，按垂直于构造带的方向测量; 岩性变化复杂区按l00m × 100m网格布点。

2 测量仪器方法 2.1 γ辐射剂量率的测量

地表辐射剂量率检测选用CKL-3120X-γ剂量率仪，能量响应：能量在25keV ~ 100 keV, 对¹³⁷Cs参考源辐射响应的差别≤±20%;在100 keV ~3.0 MeV, 对^l37CS参考辐射源辐射响应差别≤± 10%;有效量程:10nGy/h ~ 100mGy/h; 相对固有误差:在标准试验条件下，仪器的相对固有误差在有效量程范围内≤± 15%;正常工作条件连续工作8h, 指示值变化值≤±10%;角响应:对¹³⁷Cs辐射源，当人射角在0~ 180°内变化时，仪器的角响应相对于校准方向的响应≤±20%;宇宙射线响应：相对于高压电离室≤±20%;环境温度:在-5 ~ +50℃范围内, 测量值与标准实验条件下的测量值只差≤±25%。

测点距附近高大建筑物的距离需大于30m, 探头距离地面lm处，测量时间120s。

2.2 地表核素²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K的测量现场测量

采用FD-3022γ谱仪，其探测器采用Nal(Tl)晶体，直径75mm、高75mm; 探测灵敏度：≤0.1ppm; 正常工作温度-10℃~ +40℃，相对湿度≤95%。

测量方法:将仪器探头置于地面，测量时间选定120s。测点位置选择周边5m内无建筑物的平坦地点, 测点坐标采用GPS手持卫星定位仪确定。

2.3 土壤氡浓度的测量

土壤氡浓度的测量仪器采用FD-3017RaA测氡仪。FD-3017RaA测氡仪是一种瞬时测氡仪器, 利用静电收集氡衰变的第一代子体RaA作为测量对象，不存在氡射气的干扰影响。FD-3017RaA测氡仪采用金硅面垒型半导体探测器，直径26mm, 面积531mm², 探测灵敏度≤300Bq/m³; 本底 < 4脉冲/h。

测点选择浮土出露大于l0m²的地段中心，以保证检测的氡浓度具有客观性; 取气深度0.6m;抽气体积选定1.5L, 抽气时间不少于30S;检测时，高压加电时间为2min。具体方法是：首先打一个深40 ~60cm的孔，将取样器插人孔中; 把取样片放人取样盒内，抽气, 加负高压收集氡子体(RaA), 取出样片，放人仪器测量盒内进行测量^[1]。

2.4 氡析出率测量

土壤氡析出率的测量仪器选用德国TRACERLAB公司生产的ERS-2型静电收集式氡采样器。该仪器使用金硅面垒型α探测器，氡衰变产生的带正电的子体在衰变室壁+2 500V高压的作用下被收集到探测器表面，这些子体衰变生成的具有特征能量的α粒子被探测器探测到，α谱仪根据探测到的不同能量α粒子的计数给出α能谱，并根据系统参数计算出²²²Rn和²²²Rn浓度。现场测量时，将ERS-2氡析出率仪的衰变计数室置于平整的土壤表面，周围用土压实密封。设定计数周期为l0min, 启动2 500V高压开始测量。一般测量4 ~5个周期，采用被动扩散和静电收集的方式测量衰变计数。

3 质量控制措施 3.1 测量规范

²²⁸U、²³²Th、⁴⁰K核素含量及总γ的测定按地矿行业标准DZ/T0205—1999《地面γ能谱测量技术规程》进行高精度测量，测定允许误差为:²²⁸U含量≤±1.5×l0^-6; ²³²Th含量≤±2.0×l0^-6; ⁴⁰K含量≤±0.5%;总道含量≤±10%。

土壤氡浓度测量按核行业标准EJ/T605-91《氡及其子体测量规范》和国家建设部标准GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》关于现场测量土壤氡气浓度的要求进行。

3.2 仪器标定

CKL-3120X-γ剂量率仪、FD-3017RaA测氡仪使用前经过一级放射性计量检测站标定。FD-3017RaA测氡仪本底 < 4脉冲/h; 换算系数J = 146(Bq/m³)/脉冲。

FD-3022γ谱仪使用前经过一级放射性检定模型站标定，在混合饱和模型上进行检定，其误差为：铀道，1.9%;钍道，2.0%;钾道，-4.6%。

3.3 本底测量

CKL-3120X-γ剂量率仪、FD-3022γ谱仪本底测量采用水面法，在水深大于5m, 距岸边大于lkm的某水库中心水面上测量了仪器本底。

3.4 仪器稳定性测试

在整个工作期间，利用仪器的工作源和室内固定比对点对仪器进行长期稳定性测试。CKL-3120X-γ剂量率仪单次测量的最大变异系数为9.42%，平均变异系数最大值为4.5%.。参考源单次测量最大变异系数6.91%，平均变异系数最大1.98%。FD-3022γ谱仪测定允许误差为：²³⁸U含量≤±1.5 ×l0^-6; ²³²Th含量≤±2.0×10^-6; ⁴⁰K含量≤±0.5%;总道含量≤±10%^[2]。

3.5 实验室谱仪分析

采用低本底HPGeγ谱仪测量系统来测量土壤中的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K核素的放射性活度浓度。谱仪的能量分辨率(Eγ= 1.33MeV): 1.87keV; 相对效率(Eγ= 1.33MeV) :48.3%;积分本底(50~2 000keV) :85.2cpm。

根据样品放射性强弱选择测量时间，一般在6 ~ 10h之间，保证对²²⁶Ra的测量误差小于3%^[3]。

4 测量结果分析 4.1 地面核素现场测量与室内分析结果比较

表 1是87个测点的现场测量的特征参数值。实验室采用低本底HPGeγ谱仪测量系统分析了相同点位的87个样品, 测量结果见表 2。在计算平均值时，对小于谱仪探测下限值的铀的含量按下限值计算。

现场测量平均值与试验室分析平均值的误差:²³⁸U含量的误差为-0.31×10^-6; ²³²Th含量的误差为0.88×10^-6; 钾含量误差为0.58%。

4.2 空气刑量率测量值与计算值比较

用FD-3022γ谱仪测量的核素含量值，采用下式^[4]计算离地面lm高空气吸收剂量率：

式中，eK，eU，eTh分别表示K, U, Th的含量。用CKL-3120 X-γ剂量率仪直接测量和用FD-3022γ谱仪测量的核素含量间接计算结果见表 3, 样品数为87个。

用CKL-3120X-γ剂量率仪直接测量和用FD-3022γ谱仪测量的核素含量间接计算结果相对误差为11%，小于30%。

4.3 土壤氡浓度和氡析出率相关性分析

图 1表明，土壤氡浓度和氡析出率基本呈正相关关系，但是存在奇异点。其中，测点5和测点9位于断裂带上，测点7的土壤层较厚、保存完好。这正反映了青岛地区地质构造特点。从图 2可以看出，氡析出率与²²⁶Ra活度浓度不存在线性相关性。

5 结论与建议

运用现有的地质系统单位的仪器，在一定的方法技术条件下可以满足青岛地区天然放射性测量要求。

青岛地区天然放射性填图可以选择有限的剖面，采用地质系统现有的仪器，按照一系列规范的操作方法, 现场测量剂量率、核素含量和氡析出率。同时，采用室内谱仪分析土壤铀(²³⁸U)、镭(²²⁶Ra)、钍(²³²Th)、钾(⁴⁰K)含量，作为质量控制。可以减少现场谱仪和土壤氡浓度测点数量，提高效率。