辐射监测仪器对宇宙射线响应的探讨

【摘 要】本文主要针对辐射监测过程中不同的γ辐射剂量仪对宇宙射线的响应不同，通过将不同的仪器采取相同的条件进行宇宙射线的测量比对，同时再选用固定的地点，采取扣除宇宙射线的方法进行验证性监测比对，从而得出不同仪器宇宙射线的响应不同，扣除宇宙射线后监测结果基本一致。因此，在日常的监测中，陆地γ外照射空气吸收剂量率的监测结果需要扣除宇宙射线的影响。

【关键词】辐射监测仪器 宇宙射线 比对

在正常本底环境中，宇宙射线是环境天然辐射的主要组成部分，约占天然本底辐射外照射剂量率的40%[1]。宇宙射线随海拔高度和地磁纬度而变化，同时还受太阳活动周期的影响[2]。尽管宇宙射线辐射场的变化比较小且有规律，但γ外照射测量仪表对宇宙射线的响应存在较大差距[3-4]，因此在进行γ辐射剂量率测量时需扣除仪表对宇宙射线的响应部分[5]，以尽可能降低测量误差，使各监测数据有可比性。

在进行辐射环境的放射性监测中，最常用的辐射监测仪器为γ辐射剂量率测量仪。在实际工作中，γ辐射剂量率仪所监测的数据是含有宇宙射线的数值的，由于不同的γ辐射剂量率仪对宇宙射线的响应不同，造成实际的监测数据差异不一，标准误差会达到1%～30%，所以有必要对不同的仪器进行宇宙射线的监测比对，在出具监测数据时统一量值，以扣除宇宙射线的影响。

1比对仪器及测量方法

1.1比对仪器

本实验比对仪器采用三个生产厂家的三种探头形式的四台γ辐射剂量率仪，其技术参数如表1。

1.2测量方法及测量方式

1.2.1测量方法

《环境地表γ 辐射剂量率测定规范（ GB /T14583-93）》中5.6.2规定测量宇宙射线时需在水深大于3m，距岸边大于1 km的淡水面上[5]。

《电离辐射环境监测与评价》（潘自强主编）一书中也给出：测量宇宙射线现场测量通常在水深大于3m，距岸边大于1 km的内陆湖泊和水库的开阔水面上的木船中进行[6]。

1.2.2测量方式

测量选择辽宁省内的辽阳市参窝水库、抚顺市大伙房水库、瓦房店市莲花水库、锦州市龙湾水库。测量时均选择天气晴的情况下进行，测量水库及时间等相关参数见表2。

2比对测量结果

测量时，将4台仪器置于船上距船底约0.8米，测量数据为50～100个，取平均，其结果见表3。

表中2#、3#为同一型号的辐射剂量率仪，1#、2#、3#为同一类型的辐射剂量率仪，4#与其它仪器的类型不同。

表中可以看出，同一型号的辐射剂量率仪的监测结果基本一致，同一类型的辐射剂量率仪的监测结果相近，不同类型的辐射剂量率仪的监测结果相差较大。

测完宇宙射线后，选择就近陆地进行γ外照射空气吸收剂量率的监测，其结果见表4。

由监测结果可以看出：扣除宇宙射线后，不同型号、不同类型的监测仪器的γ外照射空气吸收剂量率监测结果基本一致。

3分析与讨论

（1）通过表1中不同仪器在不同海拔高度的水库上进行的宇宙射线测量可以看出：不同的辐射剂量率仪对宇宙射线的影响不同，高压电离室类辐射剂量率仪对宇宙射线响应值较闪烁类辐射剂量率仪高，同类监测仪器的宇宙射线响应值基本一致。

（2）由表3的监测结果可以看出：陆地上γ外照射空气吸收剂量监测结果扣除宇宙射线后基本一致，说明与仪器的类型无关。

（3）由于各水库所在地区的海拔高度不同，宇宙射线的监测结果会有差异，由表1中监测结果可以看出，宇宙射线的测量结果符合宇宙射线随海拔的增加而增大的趋势。

综合以上，在环境γ外照射空气吸收剂量率的测量中，γ辐射剂量率仪表的读数值是宇宙射线、陆地γ辐射以及自身本底贡献之和，为得到陆地γ外照射空气吸收剂量率，应扣除宇宙射线的贡献。同时由于不同仪器对宇宙射线的响应值随测量点而不同，因此在实际测量工作中应选择地磁纬度和海拔高度与测量点接近的水域面上，测定其对宇宙射线的响应，以扣除宇宙射线的影响，这对正确研判数据具有重要意义。

参考文献：

[1]联合国原子辐射效应科学委员会.电离辐射源与效应[M].山西：山西科学技术出版社，2002：109.

[2]金花，岳清宇.中国大陆地区居民所受宇宙射线剂量估算[J].原子能科学技术，1989，23（6）：9-15.

[3]任天山，林莲卿，陈志鹏，等.宇宙射线电离量的测定和几种探测器对宇宙射线的响应[J].辐射防护， 1987，（3）：185-190.

[4]刘鄂.闪烁型外照射测量仪对宇宙射线响应值的实验修正[J].新疆环境保护，1989，（03）：25-28.

[5]GB /T14583-93，环境地表γ 辐射剂量率测定规范[S].

[6]潘自强.电离辐射环境监测与评价[M].北京：原子能出版社，2009：256.

作者简介：石敏（1964―），女，辽宁沈阳人，本科。研究方向：辐射环境监测。