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1、环境检测环境中放射性物质监测现在学习的是第1页，共55页第一节第一节 基础知识基础知识一、放射性一、放射性1 1、核衰、核衰变：有些原子核是不：有些原子核是不稳定的，能自定的，能自发地改地改变核核结构，构，这种种现象称核衰象称核衰变。2 2、放射性：在核衰、放射性：在核衰变过程中程中总是放射出具有一定是放射出具有一定动能能的的带电或不或不带电的粒子，即的粒子，即、和和射射线，这种种现象称象称为放射性。放射性。3 3、放射性同位素、放射性同位素不不稳定的同位素（原子核内定的同位素（原子核内质子子数同，中子数不同）数同，中子数不同）（一一）放放射射性性核核衰衰变现在学习的是第2页，共55页4 4、
2、天然不、天然不稳定核素能自定核素能自发放出射放出射线的放射性称的放射性称为“天天然放射性然放射性”；通通过核反核反应由人工制造出来的核素的放射性称由人工制造出来的核素的放射性称为“人工放射性人工放射性”。5 5、决定放射性核素性、决定放射性核素性质的基本要素是的基本要素是放射性衰放射性衰变类型、型、放射性活度和半衰期放射性活度和半衰期。现在学习的是第3页，共55页1 1、母体、母体子体子体（氦核）（氦核）2 2、母体、母体子体子体（高速（高速电子，子，正，正，负，电子俘子俘获x x ）3 3、母体、母体子体（子体（较低能低能级或基或基态子体）子体）（或（或）（同）（同质异能异能跃迁）迁）（二二
3、）放放射射性性衰衰变的的类型型现在学习的是第4页，共55页1.1.衰衰变（4 4HeHe核核粒子）粒子）226226Ra Ra 222222Rn+Rn+4 4He He 226 226RaRa衰衰变有两种方式（分枝衰有两种方式（分枝衰变)：现在学习的是第5页，共55页(三三)放射性活度和半衰期放射性活度和半衰期1.1.放射性活度（放射性活度（A A）：）：在在给定定时刻刻处于特定能于特定能态下的一定量放射性核素的放下的一定量放射性核素的放射性活度射性活度A A的定的定义式是式是 A=d N/d tA=d N/d t式中：式中：A A放射性活度，放射性活度，单位位BecquerelBecquer
4、el，简称称贝可，用符号可，用符号BqBq表示，表示，1Bq=1 sec-1 1Bq=1 sec-1。d Nd N时间间隔隔d td t内，内，处于于该特定能特定能态下的一定量放下的一定量放射性核素，射性核素，发生自生自发核核转变的核数目。的核数目。比活度是指比活度是指单位位质量或体量或体积内所含有的放射性活度，内所含有的放射性活度，单位位为Bq.gBq.g-1-1。现在学习的是第6页，共55页2 2半衰期半衰期 当放射性的核素因衰当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半而减少到原来的一半时所需的所需的时间称称为半半衰期衰期(T(T1/21/2)。衰。衰变常数与半衰期有下列关系：常数与半衰期有下
5、列关系：T T1/2 1/2=0.693/=0.693/半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素T T1/21/2不同。所不同。所以以对一些一些T T1/21/2长的核素，一旦的核素，一旦发生核生核污染，要通染，要通过衰衰变令其自行消令其自行消失，需失，需时是十分是十分长久的。久的。例例题：SrSr的的T T1/2 1/2=29=29年，一定年，一定质量的量的 9090SrSr衰衰变掉掉99.999.9所需所需 时间？现在学习的是第7页，共55页解：解：=0.693/T=0.693/T1/21/2 A=-dN/d t=N A=-dN/d t=N 或或
6、 N N N No o e e-t-t lg N lg N0 0/N =t /2.303 /N =t /2.303 t t 2.303(1/2.39102.303(1/2.3910-2-2)(lg 1/0.001)(lg 1/0.001)289(a)289(a)现在学习的是第8页，共55页核反核反应：指用快速粒子打指用快速粒子打击靶核而靶核而给出新核（核出新核（核产物）和另一粒子的物）和另一粒子的过程。程。进行核反行核反应的方法主要有：的方法主要有：*用快速中子用快速中子轰击发生核反生核反应；*吸收慢中子的核反吸收慢中子的核反应；*用用带电粒子粒子轰击发生核反生核反应；*用高能光子照射用高能光
7、子照射发生核反生核反应等等(四四)核反核反应现在学习的是第9页，共55页二、照射量和二、照射量和剂量量1 1、照、照 射射 量量X X库仑每千克每千克 /伦琴琴R R 2 2、吸收吸收剂量量D D戈瑞戈瑞 Gy/Gy/拉德拉德radrad3 3、剂量当量量当量H H希沃特希沃特SV/SV/雷姆雷姆remrem现在学习的是第10页，共55页（一）照射量（一）照射量 表示表示或或射射线在空气中在空气中产生生电离大小的物理量。离大小的物理量。X=dX=dQ Q/dm/dm d dQ Q是指是指质量量为dmdm的体的体积单元的空气中，光子元的空气中，光子释放的所有放的所有电子（子（负电子和正子和正电子
8、）在空气中全部被阻子）在空气中全部被阻时，形成的同一种符，形成的同一种符号（正或号（正或负）的离子的）的离子的总电荷的荷的绝对值。单位：位：库伦/千克，千克，(C.kg(C.kg-1-1),),旧旧单位是位是伦琴琴(R),(R),1 1R R=2.58 10=2.58 10-4-4 C.kgC.kg-1-1 照射量率：指照射量率：指单位位时间内的照射量。内的照射量。现在学习的是第11页，共55页（二）（二）吸收吸收剂量（量（D D）吸收吸收剂量是量是单位位质量的物量的物质对辐射能的吸收量。射能的吸收量。D=dD=d/d/dm m d d与与d dm m分分别代表受代表受电离离辐射作用的某一体射
9、作用的某一体积元中物元中物质的的平均能量与物平均能量与物质的的质量量.单位：位：G Gy y（戈瑞），（戈瑞），1 1 G Gy y=1=1 J.kgJ.kg-1-1。吸收吸收剂量适用于任何量适用于任何电离离辐射和任何物射和任何物质，是衡量，是衡量电离离辐射射与物与物质相互作用的一种重要的物理量。相互作用的一种重要的物理量。吸收吸收剂量率量率-单位位时间内的吸收内的吸收剂量，量，单位位 G Gy y.s.s-1-1。现在学习的是第12页，共55页（三）（三）（三）（三）剂剂量当量（量当量（量当量（量当量（H)H)H)H)希沃特希沃特希沃特希沃特SVSVSVSV 在人体在人体组织中某一点中某一点
10、处的的剂量当量量当量H H等于吸收等于吸收剂量与其他修正量与其他修正因数的乘因数的乘积。H H的的计算公式算公式为：H=DQNH=DQN 式中：式中：Q Q为品品质因子，亦称因子，亦称为线质系数，不同系数，不同电离离辐射的射的Q Q值列于表列于表8-18-1。N N为其它修正系数，是吸收其它修正系数，是吸收剂量在量在时间或空或空间上分布不均上分布不均匀性修正因子的乘匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取外照射源通常取N=1N=1。单位位为SVSV（希沃特），（希沃特），1 1 SVSV=1=1 J.kgJ.kg-1-1现在学习的是第13页，共55页第二节第二节 环境中的放射性环境中的放射性一、一
11、、环境中放射性的来源境中放射性的来源二、二、放射性核素在放射性核素在环境中的分布境中的分布三三 、对人体危害人体危害现在学习的是第14页，共55页(一一)天然放射性的来源天然放射性的来源1 1、宇宙射、宇宙射线 初初级宇宙宇宙线高能高能辐射，穿透力很射，穿透力很强;次次级宇宙宇宙线比初比初级弱弱 放射性核素放射性核素2020余种余种2 2、天然放射性核素、天然放射性核素与地球共生与地球共生3 3、天然放射本源、天然放射本源半衰期极半衰期极长，强度弱度弱 内照射、外照射（占内照射、外照射（占8080）一、一、环境中放射性的来源境中放射性的来源现在学习的是第15页，共55页（二）人（二）人为放射性
12、放射性污染的来源染的来源1、核试验及航天事故 核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.33年2、核工业：核废弃物（核发电）3、工农业、医 学 和科研等部门 医学占人工污染源的904、放射性矿的开采和利用现在学习的是第16页，共55页一、在土壤和岩石中的分布一、在土壤和岩石中的分布二、在水体中的分布二、在水体中的分布三、在大气中的分布三、在大气中的分布四、在室内空气中的分布四、在室内空气中的分布五、在五、在动植物植物组织中的分布中的分布现在学习的是第17页，共55页（一（一 ）放射性物）放射性物质进入人体途径入人体途径 呼吸道人体肺，血液全身呼吸道人体肺，血液全身 消化道人体肝消化道
13、人体肝脏，血液，全身，血液，全身 皮肤或粘膜人体可溶性物皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收（易被皮肤吸收（伤口的吸收口的吸收率更率更较高）高）（三）（三）（三）（三）剂剂量当量（量当量（量当量（量当量（H)H)H)H)希沃特希沃特希沃特希沃特SVSVSVSV现在学习的是第18页，共55页现在学习的是第19页，共55页1 1、损伤机理机理1 1）、高速高速带电粒子属直接粒子属直接电离粒子。离粒子。2 2）射射线等不等不带电的粒子的粒子为间接接带电粒子。粒子。统称称为电离离辐射：引起生物射：引起生物组织内原子、分子内原子、分子电离，破坏离，破坏组织中的大分子中的大分子结构。构。2 2、影响因素射
14、、影响因素射线性性质剂量、次数、量、次数、时间、部位、方式。（致死、部位、方式。（致死剂量、半致死量、半致死剂量）量）3 3、损伤方式急性、慢性（方式急性、慢性（远期效期效应、躯体效、躯体效 应、遗传效效应）。）。（二）放射性的危害（二）放射性的危害现在学习的是第20页，共55页第三节第三节 放射性辐射防护标准放射性辐射防护标准一、部分一、部分环境境质量量标准准对放射性放射性辐射的限制射的限制值二、放射性二、放射性辐射防射防护标准准现在学习的是第21页，共55页第四节第四节 放射性测量实验室和检测仪器放射性测量实验室和检测仪器一、一、放射性放射性测量量实验室室二、二、核核辐射探射探测仪器的器的
15、监测原理原理现在学习的是第22页，共55页（一）放射性化学一）放射性化学实验室室墙壁、壁、门窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；电幻和幻和电线应装在装在墙壁内；壁内；安装良好的通安装良好的通风设备，大多数放射化学操作，大多数放射化学操作应在通在通风橱内橱内进行，通行，通风马达达应装在管道装在管道外，且以外，且以选用离心式用离心式马达达为宜；宜；橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要铺塑塑料布；料布；洗洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下水
16、道中尽量少用弯，下水道中尽量少用弯头和和接接头等。等。一、一、放射性放射性测量量实验室室现在学习的是第23页，共55页 放射性放射性计测实验室装室装备有灵敏度、有灵敏度、选择性和性和稳定性好的放射定性好的放射性性计量量仪器和装置。器和装置。设计此此类实验室室时，特，特别要考要考虑到消除放射性本底到消除放射性本底问题：一：一方面要在了解其来源的基方面要在了解其来源的基础上，采取措施，将其降到最小程度；上，采取措施，将其降到最小程度；另一方面，需通另一方面，需通过数据数据处理，理，对测量量结果做修正。果做修正。电学学仪器器还需有良好接地和有效的需有良好接地和有效的电磁屏蔽，最好在恒温条件下工磁屏蔽
17、，最好在恒温条件下工作作 。（二）放射性（二）放射性计测实验室室现在学习的是第24页，共55页 核核辐射射剂量的量的监测需要用核需要用核辐射探射探测仪器。是基于射器。是基于射线和物和物质相互作用所相互作用所产生的各种效生的各种效应如如电离、光、离、光、电或或热等等进行行观测和和测量量的方法。的方法。通常采用的探通常采用的探测器有器有电离探离探测器器、闪烁探探测器器和和半半导体探体探测器器等。等。二、二、放射性放射性检测仪器器现在学习的是第25页，共55页原理：原理：如果核如果核辐射被射被电离室中的气体吸收，离室中的气体吸收，该气体将气体将发生生电离。离。电离探离探测器即是通器即是通过收集射收集
18、射线在气体中在气体中产生的生的电离离电荷荷进行行测量的。量的。仪器：器：常用的有常用的有电离室、正比离室、正比计数管、盖革数管、盖革弥勒弥勒计数管（数管（G-MG-M管）管）。用法：用法：电离室是离室是测量由量由电离作用而离作用而产生的生的电离离电流，适用于流，适用于测量量强放射性；正比放射性；正比计数管和盖革数管和盖革弥勒弥勒计数管数管则是是测量由每一入量由每一入射粒子引起射粒子引起电离作用而离作用而产生的脉冲式生的脉冲式电压变化，从而化，从而对入射粒子逐个入射粒子逐个计数，数，这适合于适合于测量弱放射性。量弱放射性。（一）（一）电离型离型检测器器现在学习的是第26页，共55页原原理理：是是
19、利利用用射射线照照射射在在某某些些闪烁体体上上而而使使它它发生生闪光光的的原原理理进行行测量量的的仪器器。它它具具有有一一个个闪烁体体，当当射射线进入入其其中中时产生生闪光光，然然后后用用光光电倍增管将倍增管将闪光光讯号放大、号放大、记录下来。下来。用用法法：该探探测器器以以其其高高灵灵敏敏度度和和高高计数数率率的的优点点而而被被用用作作测量量、辐射射强度度。由由于于它它对不不同同能能量量的的射射线具具有有很很高高的的分分辨辨率率，所所以以又又可可作作谱仪使使用用。通通过能能谱测量量，鉴别放放射射性性核核素素，并并且且在在适适当当的的条条件件下下，能能够定定量量的的分分析析几几种种放放射射性性
20、核核素素的的混混合合物物。此此外外，这种种仪器器还能能测量照射量和吸收量照射量和吸收剂量。量。（二）（二）闪烁检测器器现在学习的是第27页，共55页原原理理：是是将将辐射射吸吸收收在在固固态半半导体体中中，当当辐射射与与半半导体体晶晶体体相相互互作作用用时将将产生生电子子空空穴穴对。由由于于产生生电子子空空穴穴对的的能能量量较低低，所所以以该种探种探测器具有能量分辨率高且器具有能量分辨率高且线性范性范围宽等等优点。点。用用法法：用用硅硅制制作作的的探探测器器可可用用于于计数数、能能谱测定定；用用锗制制作作的的半半导体体探探测器器可可用用于于能能谱测量量，而而且且探探测效效率率高高、分分辨辨能能
21、力力好好。半半导体体探探测器器是是近近年年来来迅迅速速发展展的的一一类新新型型核核辐射射探探测仪器。器。（三）半（三）半导体体检测器器现在学习的是第28页，共55页第五节第五节 放射性监测放射性监测p 环境放射性境放射性监测的目的是的目的是为了掌握了掌握环境中的天然、人工放射性境中的天然、人工放射性核素的水平、核素的水平、动态变化、化、转移移规律、律、污染特点以及染特点以及对公众造成的公众造成的辐射射剂量情况量情况.p 放射性放射性污染染监测的内容包括两大的内容包括两大类：p(1)(1)辐射射剂量的量的测量，量，这是是对环境境辐射的物理射的物理测量方法。量方法。p(2)(2)放射性核素的放射性
22、核素的测定，定，这属于放射化学的分析方法。属于放射化学的分析方法。放射放射源源强度、半衰期、射度、半衰期、射线种种类及能量；及能量；环境和人体中放射性物境和人体中放射性物质含量、放射性含量、放射性强度、空度、空间照射量或照射量或电离离辐射射剂量。量。一、一、监测对象及内容象及内容现在学习的是第29页，共55页放射性放射性监测按照按照监测对象可分象可分为：(1)1)现场监测：对放放射射性性物物质生生产或或应用用单位位内内部部工工作作区区域域所所作作的的监测；(2)(2)个个人人剂量量监测：对放放射射性性专业工工作作人人员或或公公众众作作内内照照射射和和外外照射的照射的剂量量监测；(3)(3)环境
23、境监测：天天然然本本底底、核核试验、核核企企业、生生产和和使使用用放放射射性性核核素素以以及其它及其它场所的所的监测。现在学习的是第30页，共55页主要主要测定的放射性核素定的放射性核素为：(1)(1)放射性核素，放射性核素，226226RaRa、222222RnRn、235235U U等；等；(2)(2)放射性核素，放射性核素，134134CsCs、137137CsCs、131131I I和和6060CoCo等等 现在学习的是第31页，共55页 环境放射性境放射性监测方法有定期方法有定期监测和和连续监测。定期定期监测的一的一般步般步骤是采是采样、样品品预处理、理、样品品总放射性或放射性核素的
24、放射性或放射性核素的测定；定；连续监测是在是在现场安装放射性自安装放射性自动监测仪器，器，实现采采样、预处理和理和测定自定自动化。化。对环境境样品品进行放射性行放射性测量和量和对非放射性非放射性环境境样品品监测过程一程一样，也是，也是经过：样品采集品采集样品前品前处理和理和选择适宜方法适宜方法仪器器测定定二、二、放射性放射性监测方法方法现在学习的是第32页，共55页1 1、放射性沉降物的采集放射性沉降物的采集2 2、放射性气溶胶的采集放射性气溶胶的采集3 3、放射性水放射性水样的采集的采集4 4、食品、生物食品、生物样品的采集品的采集5 5、土壤土壤样品的采集品的采集 （一）（一）样品采集品采
25、集（二）（二）样品品预处理理（三）（三）环境中放射性境中放射性监测现在学习的是第33页，共55页1 1、放射性沉降物的采集、放射性沉降物的采集 沉降物包括沉降物包括干沉降物和湿沉降物干沉降物和湿沉降物，主要来源于大气，主要来源于大气层核爆炸所核爆炸所产生的放射性生的放射性尘埃，小部分来源于人工放射性微粒。埃，小部分来源于人工放射性微粒。对于放射性于放射性干沉降物干沉降物样品品可用水可用水盘法、粘法、粘纸法、高罐法采集。法、高罐法采集。湿沉降物湿沉降物系指随雨系指随雨(雪雪)降落的沉降物，其采集方法除上述方法降落的沉降物，其采集方法除上述方法外，常用一种能同外，常用一种能同时对雨水中核素雨水中核
26、素进行行浓集的采集的采样器（器（离子交离子交换树脂湿沉降物采集器脂湿沉降物采集器）。）。（一）（一）样品采集品采集现在学习的是第34页，共55页2 2、放射性气溶胶的采集：、放射性气溶胶的采集：采集方法有采集方法有过滤法、沉法、沉积法、粘着法、撞法、粘着法、撞击法和向心法等。法和向心法等。滤料料阻阻留留采采样法法简单，应用用最最广广，其其原原理理与与大大气气中中颗粒粒物物的的采采集集相相同同。采采样设备包包括括过滤器器、过滤材材料料、抽抽气气动力力和和流流量量计等等。采采样时抽抽气气流流速速约为100-200100-200升升/分分，气气溶溶胶胶被被阻阻挡在在滤布布或或特特制制微微孔孔滤膜膜上
27、上。采采样结束后，将束后，将过滤材料取下，材料取下，进行行样品源的制品源的制备与放射性与放射性测量。量。现在学习的是第35页，共55页3 3、放射性水、放射性水样的采集：的采集：放射性水放射性水样的布点，采的布点，采样原原则与水与水质污染染监测基本相同。基本相同。采集水采集水样的工具可用普通清的工具可用普通清洁的、没有放射性的、没有放射性污染的玻璃瓶采染的玻璃瓶采集集样品。品。采集的水采集的水样应盛放于塑料瓶中，以减少放射性吸附；有盛放于塑料瓶中，以减少放射性吸附；有时可加可加入入烯酸或酸或载体、体、络合合剂等，以防止放射性核素的等，以防止放射性核素的损失。失。采集的水采集的水样根据需要可供作
28、各种放射性根据需要可供作各种放射性监测分析。分析。现在学习的是第36页，共55页 4 4、食品、生物、食品、生物样品：品：于收于收获季季节在田地里布在田地里布设的采的采样点位采集粮食的点位采集粮食的样品后混合；品后混合；对已收已收获的粮食在存放的粮食在存放处的上、中、下各的上、中、下各层均匀采集后均匀采集后混合。混合。蔬菜蔬菜应采集不同采集不同类型品种的型品种的样品。品。在核爆炸期在核爆炸期间主要以采集叶菜主要以采集叶菜为主。主。鱼、虾类应根据在水中分布情况，可分根据在水中分布情况，可分别采集各采集各类样品。品。样品采集后，去掉非食用部分，洗品采集后，去掉非食用部分，洗净，将表面水晾干，称，将
29、表面水晾干，称鲜重。然后切碎置于蒸重。然后切碎置于蒸发皿中，加皿中，加热让其炭化，其炭化，转入入马福炉中于福炉中于400400500500灰化，冷却后称重。供灰化，冷却后称重。供测量使用。量使用。现在学习的是第37页，共55页5 5、土壤：放射性沉降物及各、土壤：放射性沉降物及各类来源的放射性来源的放射性废物都可直接物都可直接污染土壤。染土壤。土土壤壤采采样点点应选地地势平平坦坦的的地地方方，在在一一定定范范围内内布布设的的采采样点点位位采集采集样品。品。采采样时取出取出10101010平方厘米方平方厘米方块上垂直上垂直1010厘米深的土壤。厘米深的土壤。采集的采集的样品品应置于无放射性置于无
30、放射性污染的容器内。染的容器内。将将样品品晾晾干干（或或在在110110烘烘干干），除除去去杂物物，称称重重，将将样品品混混合合均均匀匀，用用四四分分法法缩分分，然然后后将将土土样在在马福福炉炉中中于于500500灼灼烧两两小小时，冷却后，研碎、，冷却后，研碎、过筛，供各种，供各种测量使用。量使用。现在学习的是第38页，共55页1 1、目的：、目的：浓集集对象核素、去除干象核素、去除干扰核素、将核素、将样品的物理形品的物理形态转换成易于成易于进行放射性行放射性检测的形的形态。2 2、方法：、方法：衰衰变法法 共沉淀法共沉淀法 灰化法灰化法 电化学法化学法 其它方法（有机溶其它方法（有机溶剂溶解
31、法、萃取法、离子交溶解法、萃取法、离子交换法等）法等）（二）（二）样品品预处理理现在学习的是第39页，共55页1衰衰变法法 样品品放放置置一一段段时间，使使寿寿命命短短的的干干扰放放射射性性核核素素衰衰变后后，再再对样品品进行行放放射射性性测量量。在在测定定大大气气中中放放射射性性气气溶溶胶胶的的总、放放射射性性时常常用用这种种方方法法，在在用用过滤法法采采样后后，放放置置4-54-5小小时，以使短寿命的，以使短寿命的氡、钍子体子体蜕变殆尽。殆尽。现在学习的是第40页，共55页2共沉淀法共沉淀法 加加入入共共沉沉淀淀剂使使待待测核核素素得得以以沉沉淀淀析析出出。此此法法具具有有简便便、实验条条
32、件件易易满足足等等优点点，在在某某些些情情况况下下还能能直直接接提提供供固固态样品品源源，所所以以在在微微量量放放射射性性核核素素的的分分析析中中也也是是一一种种常常用用的的分分离离浓集集手手段段。居居里里夫夫妇发现一系列天然放射性元素便是运用一系列天然放射性元素便是运用这种技种技术。用用一一般般化化学学沉沉淀淀法法分分离离环境境样品品中中的的微微量量放放射射性性核核素素时，有有时达达不不到到溶溶度度积，因因而而不不能能达达到到分分离离要要求求。为此此，可可加加入入毫毫克数量克数量级惰性惰性载体。体。现在学习的是第41页，共55页 固固态样品品或或蒸蒸干干的的水水样，可可放放入入瓷瓷坩坩埚内内
33、，置置于于500500马福福炉炉中中灰灰化化一一定定时间，冷冷却却后后称称量量灰灰重重，并并转入入测量量盘中，均匀中，均匀铺样后后检测其放射性。其放射性。3.灰化法灰化法现在学习的是第42页，共55页4 4电化学法化学法 通通过电解的方法将放射性核素（如解的方法将放射性核素（如AgAg、PbPb、BiBi等）沉等）沉积在阴极、或以氧化物（如在阴极、或以氧化物（如PbPb、CoCo）的形式沉）的形式沉积在阳极上。在阳极上。该法的法的优点是分离点是分离纯度高。沉度高。沉积在惰性金属片（或在惰性金属片（或丝）电极上极上的沉的沉积物可直接（或做成物可直接（或做成样品源）品源）进行放射性行放射性测量。量
34、。现在学习的是第43页，共55页1有机溶有机溶剂溶解法溶解法：用适宜的有机溶：用适宜的有机溶剂处理固理固态样品如品如飘尘、土壤、土壤、沉沉积物、生物物、生物样等，使其中所含待等，使其中所含待测核素得以溶解浸出，浸出液可核素得以溶解浸出，浸出液可转入入测量量盘中，用中，用红外灯烘干后外灯烘干后进行放射性行放射性测量。量。5.5.其它方法其它方法1 1有机溶有机溶剂溶解法溶解法2 2溶溶剂萃取法萃取法3 3离子交离子交换法法现在学习的是第44页，共55页2 2溶溶剂萃取法萃取法 早早期期是是应核核武武器器制制造造需需要要而而迅迅速速发展展起起来来的的一一门专用用技技术，对于于环境境样品品来来说，它
35、它也也是是分分离离极极微微量量放放射射性性核核素素的的最最常常用用方方法法之之一一。该方方法法的的特特点点是是达达到到相相平平衡衡所所需需时间短短、分分离离浓集效率高。集效率高。例例如如，对第第一一颗钚原原子子弹爆爆炸炸地地日日本本长崎崎地地区区周周围土土壤壤及及太太平平洋洋海海水水样品品中中钚的的测定定，曾曾采采用用三三辛辛胺胺-硝硝酸酸盐体体系系的的溶溶剂萃取法作萃取法作为分离手段分离手段。现在学习的是第45页，共55页3 3离子交离子交换法法 是是目目前前最最重重要要和和应用用最最广广泛泛的的放放射射化化学学分分离离法法之之一一，可可用用于于分分离离几几乎乎所所有有的的无无机机离离子子和
36、和许多多结构构复复杂的的有有机机化化合合物物，还特特别适适用用于于同同族族元元素素分分离和超微量离和超微量组分的分离。分的分离。例例天天然然水水中中铀、钍分分离离：取取1 1升升天天然然水水（或或矿井井水水）水水样，用用柠檬檬酸酸酸酸化化、过滤后后，再再加加入入一一定定数数量量柠檬檬酸酸钠和和抗抗坏坏血血酸酸使使溶溶液液pH=3pH=3，再再将将此此水水样通通过阴阴离离子子交交换柱柱（柱柱内内装装载4gDowexl84gDowexl8柠檬檬酸酸型型的的树脂脂），水水样中中所所含含铀和和钍与与柠檬檬素素络合合而而被被树脂脂吸吸附附，然然后后以以8mol/L 8mol/L HCLHCL洗脱洗脱钍（
37、续）现在学习的是第46页，共55页 （续）为了了将将洗洗脱脱液液中中对测定定钍有有干干扰的的杂质进一一步步除除去去，用用8mol/L 8mol/L HNOHNO3 3处理理该洗洗脱脱液液将将其其转化化为络阴阴离离子子后后，再再流流过另另一一根根阴阴离离子子交交换柱柱（柱柱内内装装载2gDowexl82gDowexl8硝硝酸酸根根型型的的树脂脂），柱柱经用用8mol/L 8mol/L HNOHNO3 3洗洗涤后后，用用6mol/L 6mol/L HClHCl作作洗洗脱脱液液，将将吸吸附附在在柱柱上上的的钍洗洗脱脱下下来来。对已已经洗洗脱脱钍之之后后的的交交换柱柱，用用体体积比比为1 1：8 8：
38、1 1的的甲甲基基异异丁丁基基酮、丙丙酮和和1mol/L1mol/L盐酸酸洗洗脱脱铀。对经以以上上步步骤所所得得的的含含铀洗洗脱脱液液和和含含钍洗洗脱脱液液作作进一一步步化化学学处理理后后，用用偶偶氮氮胂分分光光度法光光度法测定定钍；用；用荧光法光法测定定铀。现在学习的是第47页，共55页（三）（三）环境中放射性境中放射性监测1.1.水水样总放射性活度的放射性活度的测定定2.2.水水样总放射性活度放射性活度测量量 3.3.空空气中气中氡的的测定定4.4.空气中空气中氚（3 3H H）的放射性）的放射性测定定5.5.各种形各种形态的碘的碘-131131的的测定定6.6.土壤中土壤中总、放射性活度
39、的放射性活度的测量量现在学习的是第48页，共55页1.1.水水样总放射性活度的放射性活度的测定定 水水中中常常见辐射射粒粒子子的的核核素素有有RaRa、RnRn及及其其衰衰变产物物等等。一一般般情情况况下下，水水样总放放射射性性浓度度是是0.1Bq/L0.1Bq/L，超超过此此值，即即应进行行总放射性活度的放射性活度的测量。量。测定定水水样总放放射射性性活活度度的的作作法法如如下下：取取一一定定量量水水样，过滤，滤液液加加硫硫酸酸酸酸化化，蒸蒸干干，在在低低于于350350温温度度下下灰灰化化。灰灰分分移移入入测量量盘中中，铺匀匀成成薄薄层，用用闪烁探探测器器测量量。在在测量量样品品之之前前，
40、先先测量量空空测量量盘的的本本底底值和和已已知知活活度度的的标准准样品品（标准准源源），以以确确定定探探测器器的的计数数效效率率，计算算样品品源源的的相相对放放射射性性活活度度，即即比比放放射性活度。射性活度。现在学习的是第49页，共55页2.2.水水样总放射性活度放射性活度测量量 水水中中的的射射线常常来来自自K K、SrSr、I I等等核核素素的的衰衰变，一一般般认为安安全全水水平平为1Bq/L1Bq/L。水水样总放放射射性性活活度度测量量步步骤基基本本与与测量量总放放射射性性活活度度相相同同，但但检测器器用用低低本本底底的的盖盖革革计数数管管，且且以含以含K K的化合物作的化合物作标准源
41、。准源。现在学习的是第50页，共55页3 3大气、水体中大气、水体中氡的的测定定 氡是是一一种种天天然然产生生的的放放射射性性气气体体，来来源源于于自自然然界界中中铀的的放放射射性性衰衰变，它它本本身身会会发生生天天然然衰衰变并并产生生具具有有放放射射性性的的衰衰变产物物。受受到到氡和和氡衰衰变产物的照射会使患肺癌的危物的照射会使患肺癌的危险性增加。性增加。氡与与空空气气作作用用时，能能使使空空气气电离离，因因而而可可用用电离离型型探探测器器通通过测量量电离离电流流测定定其其浓度度，测量量时可可采采用用活活性性炭炭吸吸附附法法浓缩样品品中中的的氡；水水体体中中氡的的测定定也也可可用用闪烁探探测
42、器器通通过测量量由由氡及及其其子体衰子体衰变时所放出的所放出的粒子粒子测定其定其浓度。度。现在学习的是第51页，共55页4 4、空气中、空气中氚（3 3H H）的放射性）的放射性测定定 3 3H H主要存在形主要存在形态是是HTOHTO，也有少量以，也有少量以HTHT形形态存在，可用硅胶吸存在，可用硅胶吸附或冷凝的方法，将附或冷凝的方法，将HT0HT0以以氚水形水形态分离出，再用液体分离出，再用液体闪烁技技术测定其放射性活度。也可以将气定其放射性活度。也可以将气样经过滤除去气溶胶粒子后，引除去气溶胶粒子后，引入入电流流电离室或正比离室或正比计数管数管测定。定。测定空气中的定空气中的HTHT和以
43、蒸气状和以蒸气状态存在的有机存在的有机氚化合物化合物时，可将它，可将它们氧化成氧化成HT0HT0后，再用上述方法后，再用上述方法测定。定。现在学习的是第52页，共55页5 5各种形各种形态的碘的碘-131-131的的测定定 131131I I 是裂是裂变产物之一，它的裂物之一，它的裂变产额较高，半衰期高，半衰期较短，短，可作可作为反反应堆中核燃料元件包壳是否保持完整状堆中核燃料元件包壳是否保持完整状态的的环境境监测指指标，也可以作，也可以作为核爆炸后有无新核爆炸后有无新鲜裂裂变产物的信号。物的信号。大气沉降物、液大气沉降物、液态或固或固态动植物植物样品中的品中的131131I I呈各种化学形呈
44、各种化学形态和状和状态，收集各种形，收集各种形态的含的含131131I I样品后，可用四品后，可用四氯化碳萃化碳萃取法制得取法制得样品源，然后放于品源，然后放于测量量盘中中测计数。数。对例行大气例行大气环境境监测，可在低流速下，可在低流速下连续采采样一周或一周以上，然后用一周或一周以上，然后用谱仪定量定量测定各种化学形定各种化学形态的的131131I I。现在学习的是第53页，共55页6.6.土壤中土壤中总、放射性活度的放射性活度的测量量 采采集集4-54-5份份表表土土，除除去去杂物物，晾晾干干（或或烘烘干干），压碎碎，缩分分，直直至至剩剩200-300g200-300g土土样，再再于于50
45、0500灼灼烧，冷冷却却后后研研细、过筛备用用。称称取取适适量量上上述述土土样于于测量量盘中中，铺匀匀，用用相相应的的探探测器器分分别测量量和和比比放放射射性性活活度度（测放放射射性性的的样品品层应厚厚于于测放放射射性的性的样品品层）。）。现在学习的是第54页，共55页复复习题和和习题1 1放射性衰放射性衰变有哪几种形式有哪几种形式?各有什么特征各有什么特征?2 2什么是放射性活度，半衰期、照射量和什么是放射性活度，半衰期、照射量和剂量量?它它们的的单位位及其物理意及其物理意义是什么是什么?3 3造成造成环境放射性境放射性污染的原因有哪些染的原因有哪些?放射性放射性污染染对人体人体产生哪些生哪些危害作用危害作用?4 4常用于常用于测量放射性的量放射性的检测器有哪几种器有哪几种?5 5计算算题教材教材习题（4 4、6 6题）现在学习的是第55页，共55页