联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)推荐的世界平均食入内照射总年剂量参考值为0.29 mSv[1],而核电分布较多的珠三角地区目前尚无食入内照射总年剂量参考值作参照。对大多数人来说,天然放射性辐射是所受年均有效剂量最大贡献者,本文调查了广州、深圳、惠州、东莞、台山、阳江六个城市的101份食品样品,对其中天然放射性核素238U、232Th、226Ra、40K进行了分析,并估算了珠三角参考人天然辐射内照射年剂量。
1 材料与方法 1.1 实验仪器数字化γ能谱仪(40%), 型号:GMX40P4,厂家:ORTEC。
1.2 标准刻度源见表 1。
在珠三角地区采集涵盖对应膳食分类的食品样品,每种样品至少15 kg.采样后尽快对样品进行前处理,按照《生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》GB/T 16145-1995[2]进行测量。
2 结果仪器探测下限的计算公式为:
$ {L_D} = 4.65\sqrt {{n_b}/{t_b}} $ |
式中:tb为本底测量时间;nb为仪器本底计数率。
测量结果见表 2。
环境天然放射性核素进入人体主要有两种途径,一是经由食物经胃肠吸收的食入内照剂量,二是通过呼吸系统按吸收的吸入内照剂量,本文只探讨胃肠道吸收所贡献的内照射剂量。
内照射剂量的测量方法,包括直接法和间接法两种,前者应用的是全身器官中放射性物质含量的直接测量技术进行剂量估算。由于在各个国家或地区, 环境条件和膳食习惯相对稳定, 天然放射性核素摄入量、人体器官组织含量和所致内照射剂量较为稳定, 基本达到平衡[3]。因此, 内照射剂量可通过测量食品中对应核素浓度估算摄入量的间接法。
3.2 广东省居民的膳食组成本次选择参考广东省疾控中心在2002年开展的广东省居民膳食营养状况研究中调查得到的居民膳食数据,见表 3。
待积有效剂量的计算公式为:
$ {\rm{E}}\left( {\rm{ \mathsf{ τ} }} \right) = {{\rm{A}}_0}{\rm{e}}\left( {\rm{ \mathsf{ τ} }} \right) $ |
A0-放射性核素的摄入量,单位为贝可(Bq); e(τ)-每单位摄入量引起的待积有效剂量,单位为希每贝可(Sv/Bq)[5]。
通过各类食品中核素含量和食品的日摄入量可以求得238U、232Th、226Ra、40K的年摄入量, 见表 4。再按照上述公式计算,求得内照射年待积有效剂量,见表 5。
本次研究经过系统调查、检测,运用间接方法,推算出珠三角地区居民238U、232Th、226Ra、40K摄入引起的待积有效剂量为0.200 mSv, 与国内文献数据比较[7],238U、232Th、226Ra都高于我国平均数据,但40K略低于文献所列平均数据。推其原因,主要由于食物中的核素含量差别,考虑是由于珠三角地区的天然核素浓度分布差异所致。具体原因有待进一步研究考证。
[1] |
United Nations. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 2000 Report to the General Assembly, with scientific annexes. Volume 1: Sources, United Nations sales publication E. 00. Ⅸ. 3.New York: United Nations, 2000.
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[2] |
国家技术监督局.GB/T 16145-1995生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法[S].北京: 中国标准出版社, 1995.
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[3] |
诸洪达, 刘庆芬. 我国成年男子40K所致内照射剂量估算[J]. 辐射防护通讯, 2002, 22(4): 34-37. DOI:10.3969/j.issn.1004-6356.2002.04.006 |
[4] |
马文军, 邓峰, 许燕君, 等. 广东省居民膳食营养状况研究[J]. 华南预防医学, 2005, 31(1): 1-5. |
[5] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 16148-2009放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范[S].北京: 中国标准出版社, 2009.
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[6] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京: 中国标准出版社, 2002.
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[7] |
诸洪达, 刘庆芬. 中国成年男子摄入原生放射性核素所致内照射剂量估算[J]. 辐射防护, 2005, 25(2): 91-101. |