影响辐射环境自动监测站γ剂量率变化的几种因素

摘 要：γ辐射空气吸收剂量率是反映环境辐射水平一种最直观的方式。一般情况下，辐射环境自动监测站测量γ剂量率浮动不大，处于平稳状态，但也有一些情况会引起γ剂量率数值的变化，文章总结了几种引起γ剂量率变化的因素。

关键词：辐射环境自动监测站；γ空气吸收剂量率；变化因素

前言

核能作为一种清洁能源现已经被大力提倡，随着核技术的发展和运用，越来越多的公众开始关注辐射环境。γ辐射空气吸收剂量率是辐射环境监测中的一个重要参数，能够直观反映当前环境中辐射本底水平和分布情况，以及由人类实践活动带来的剂量率变化，更能为运行核设施或核事故状态下辐射环境情况提供数据支持。环境γ剂量率主要来自天然辐射和人工辐射，天然辐射包括原生放射性核素、宇生放射性核素及宇宙射线等；人工辐射主要包括核技术、核燃料及核爆炸等方面。环境地表γ剂量率监测按照监测方法可分为：瞬时监测、累积监测（TLD）、自动监测站连续监测等，这三种方法互为补充，其中连续监测系统可实现自动监测、实时反馈数据，是近年环境监测发展重点[1]。

1 剂量率数据数值影响因素分析

在自动监测站实际运行过程中，通常保持在平均水平上，但有时由于种种原因，会造成数值发生变化，例如降雨、周围环境发生变化、核技术实践活动、仪器故障、核试验或核事故等。

1.1 降雨

自动监测站所在地区发生降雨时，所测量到的γ剂量率相比降雨前会出现明显升高趋势，待雨停后，数值又会慢慢降低至降雨前的辐射环境水平。在此期间，排除有人工源的影响后，引起γ剂量率升高的主要原因主要就是大气中的放射性核素通过降雨由高空带至地表，导致地表环境γ剂量率瞬时变大。氡子体就是这些被冲刷下来的核素中最主要的。氡的衰变子体主要包括Rn-222衰变子体、Rn-220衰变子体、Rn-219衰变子体，由于Rn-220、Rn-219衰变时间较短，其衰变子体从高空将至地面，一般的迁移路径不会太远，所以降雨主要将Rn-222衰变子体冲刷下来，其衰变子体主要包括Po-218、Pb-214、Bi-214。氡子体以气溶胶或者微尘形式存在。当降雨时，随着雨水降落的氡子体发生放射性衰变，发出γ射线，从而引起环境监测自动监测站γ剂量率数值变大。同时这种变化的大小与雨量大小也有密切相关。对降雨量和γ剂量率上升的定量分析后显示，降雨量和γ剂量率呈正相关，但由于降雨对空气中的放射性核素的冲洗不均匀，以及冲洗因子的差异及其它气象的差异，使得降雨量和γ剂量率的上升在定量关系上存在一定的差异[2]。

1.2 周围环境变化

自动监测站在建成后，无特殊原因，周围环境一般不发生变化。本次文章提到自动监测站周围环境变化指的是长期性变化，主要包括两种：第一，自动监测站建成后，随着周边地带的发展，周围环境变化，例如在自动监测站旁边新建、改建一些建筑，影响自动监测站周围的辐射水平发生变化，测量的γ剂量率相比环境变化前就会有所改变。第二，当自动监测站搬迁至另一地点后，由于新地点与原址辐射水平不可能完全相同，之后所测量的γ剂量率照比搬迁前，数值有一定的变化，例如搬迁至辐射环境本底较高或较低地区，会令剂量率数值变化。

1.3 人类实践活动

自动监测站分布在全国各个地区，有些自动监测站建设在受人类实践活动影响较大的地方，这些核技术应用的同时，会对自动监测站γ剂量率造成影响。例如，自动监测站建立在废物库或铀矿区附近，当运源车携源经过自动监测站，或运矿车有矿石洒落时，会造成自动监测站测量的剂量率瞬时升高。当自动监测站附近有核技术利用项目开展，例如野外探伤等，在运行工况下会另自动监测站γ剂量率瞬时升高几倍。由于这些令自动监测站γ剂量率数值升高的因素多是人为的，可尽量在自动监测站选址初尽量避免，保持γ剂量率处于稳定状态。

1.4 设备故障

自动监测站测量γ剂量率的设备多为高压电离室，由于高压电离室的输出信号在10-13A的量级，非常微弱，因此接头接触不良、电缆线受潮、电离室静电计受潮等微小故障都会对测量造成影响。例如静电计输出端接触不良，调零偏离高压大时，γ剂量率数值会瞬时升高；电缆线接头接触不良，收集棒未能饱和收集，γ剂量率数值降低；静电计调零偏离，而造成剂量率数值基线上升。在自动监测站日常运行期间，要定期检查，做好运维工作，保证自动监测站的正常运行。

1.5 核与辐射事故

当有核与辐射事故发生时，自动监测站作为自动连续监测系统，对γ剂量率实时监测，已测量数值为依据，第一时间发现异常情况，为核与辐射事故研判提供有力的技术支持。

2 结束语

根据空气辐射环境自动监测站的建设要点，目前在全国已建立了100 个空气辐射环境自动监测站对辐射环境空气质量进行监测，初步发挥了良好的效益[3]。γ剂量率是自动监测站的重要监测项目，数值的变化越来越受到人们关注。通常情况，异常值判断标准为历年小时均值±3倍标准差。异常值出现时，要根据各影响因素对其进行分析后谨慎取舍判断，实时了解辐射环境水平的真实情况。我国目前的自动监测站建设处于初步阶段，对影响自动监测站γ剂量率数值变化的因素了解还不够全面，在今后运行中还可以进一步深入研究，为辐射环境质量监测及应急监测提供可靠的数据支撑。

参考文献

[1]王亮.辐射环境自动监测站的简介与运维经验浅谈[J].四川环境，2013，8.

[2]许哲.大气降雨对环境地表γ空气比释动能率测量影响规律的研究[D].苏州：苏州大学，2009.

[3]章昕欲，等.空气辐射环境自动监测站建设技术初探[J].环境与可持续发展，2013，3：48-51.

作者简介：王溪睿（1988-），女，现职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：辐射环境监测。