随着健康、安全与环保意识的增强,人们对环境中的放射性指标越来越关注。特别是日本福岛核事故之后,核电站大量放射物质泄漏,环境中的放射线测量更加受到重视,其中总α、总β放射活度测量是最常用最便捷的放射性法定筛查技术[1-2]。淮安市距离连云港田湾核电站仅120 km,如果核电站发生泄漏,大量核物质随大气环流飘散到淮安地区,后果不堪设想。为此,我们定点采集淮安地区大气沉降灰,进行总α、总β的放射性水平分析测定,研究它们的动态变化,为日后核应急情况下大气放射性监测提供科学依据[3-4]。
1 材料与方法 1.1 样品采集本次大气沉降灰总放监测依据《江苏省食品中放射性物质监测工作手册》制定采样计划。2015-2016年,每个季度采集沉降灰1份。用不锈钢圆盆,面积0.23 m2,边缘高30 cm,装入适量去离子纯水,并加适量盐酸使之成0.1%弱酸水,连续采集一个季度,保证采样期间不干。采样结束后将水移入塑料桶内,洗涤容器3次一并移至塑料桶内,作为样品待检。
1.2 主要仪器BH1216型一路低本底总α、β测量仪(北京核仪器厂)、控温电热板(北京莱伯泰科仪器有限公司)、马福炉(上海跃进)、AG245电子天平(METTLER TOLEDO)、不锈钢测量盘(面积为15.896 cm2, 直径为=4 cm)。
1.3 试剂241Am α标准粉末源;40K β标准粉末源;硝酸(优级纯);硫酸(优级纯);丙酮;去离子水(实验用水)。
1.4 样品检测大气沉降灰总放监测检验方法根据《生活饮用水标准检验方法放射性指标》(GB/T5750.13-2006)中标准曲线法推算所得[5]。将样品溶液与尘粒全部定量转入500 mL烧杯中,在电热板上蒸发使体积浓缩至50 mL后,将样品分数次转入已于105℃恒重的瓷坩埚中,在电热板上小心蒸发至干(防止崩溅)。干燥样品经炭化至无烟状态, 转入马福炉内500℃灰化24 h,冷却后称量灰样残渣总重量(g),然后研细称取所需灰样于测量盘中,铺成厚薄均匀的样品源两份,用低本底α、β测量仪对两份平行样进行总放计数测量,测量时间同标准源均为480 min。
1.5 数据处理沉降灰中总α、总β放射性的测量结果按照下式进行计算:
$ C = \frac{{W({n_1}{n_0})}}{{w{\varepsilon _i}S}} $ | 1) |
式中C:沉降灰样品中总α、β放射性活度,Bq/m2;n:样品源计数率,s-1;n0:本底计数率,s-1;W:灰样残渣总重量,g;w:测量灰样(残渣)重量,g;εi:计数效率;S:沉降灰收集面积,m2。
1.6 质量保证实验室通过计量认证和实验室国家认可,并定期参加中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所组织的总α放射性、总β放射性比对考核。使用可溯源的标准物质对仪器进行刻度校正,定期检验仪器稳定性,确保检测结果准确可靠。
2 结果 2.1 总α总β放射性水平2015-2016年,淮安市沉降灰中总α总β放射性水平结果均值分别为(2.19±0.54)Bq/m2和(8.72±1.83)Bq/m2。其中2016年二季度沉降灰总α、总β放射性结果最高,2015年三季度沉降灰总α、总β放射性结果最低(见表 1)。
2016年总α、总β放射性水平结果高于2015年,结果差异有统计学意义(P<0.05)。通过放射结果季度趋势图(见图 1),可以看出除2015年三季度总放结果偏低,各季度之间监测结果相比较没有很大变化。
淮安市沉降灰总放射水平监测自2015年开始,每季度一次。由于本市尚无历史监测数据比较,其他地区相关监测研究较少公开,且国家也无相关标准对监测结果进行评价分析,本文目的旨在建立淮安市沉降灰总α、总β放射性结果的基础水平,为今后相关监测及核泄漏应急防护工作提供相关数据支持。
通过两年连续监测,基本掌握淮安市大气沉降灰总α、总β放射水平,两年监测结果比较,2016年略高于2015年,除2015年三季度总放结果偏低,各季度监测结果相比较没有很大变化。2015年三季度总放结果偏低,经调查发现沉降灰采集期间,雨天没有及时将采样盆收起,沉降灰流失较多,致监测结果偏低。结果计算过程可发现,每份样品源计数率相差不大(测量灰样重量均为160 mg),影响监测结果的最重要因素是灰样残渣总重量,这要求沉降灰采样过程应严格控制,特别是要防止沉降灰采样过程中的丢失问题。同时在分析大气沉降灰总α、总β放射水平结果时,建议将样品源总α、总β计数率也作为参考分析指标,它相比总放结果更能直接反映放射性水平。特别是在核泄露事故应急工作中,沉降灰样品源总α、总β计数率相比总α、总β放射性水平结果,不受采样过程影响,且不需三个月的采样时间,更能直观反映大气核放射水平,更适合作为核泄露应急预案的监测指标。
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石二为, 崔勇, 张谦, 等. 日本福岛核事故对辽宁省局部地区环境放射性水平的影响[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2012, 32(2): 137-140. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2012.02.008 |
[2] |
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[4] |
李涤, 石二为, 周世贤. 沈阳地区1993-1997年大气沉降物放射性水平[J]. 中国辐射卫生, 1998, 04: 227. |
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中华人民共和国卫生部.GB/T 5750.13-2006生活饮用水标准检验方法放射性指标[S].北京: 中国标准出版社, 2007.
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