时间:2023-03-22 17:26:04
关键词:辐射;环境;监测;危害;方案
前言
辐射是不以人的意志为转移的客观事物。在我们赖以生存的环境中,辐射无处不在。太阳发出的由核反应产生的光和热,日常生活中使用的各种电器都是人类生存所必需的,而这些或多或少都会产生辐射,对人体健康造成一定的影响。
按照辐射作用于物质所产生效应的不同,人们将辐射分为电离辐射与非电离辐射两类。电离辐射包括宇宙射线,X射线和来自放射性物质的辐射;非电离辐射包括紫外线、热辐射、无线电波和微波,以及输变电工程。
由于辐射是看不见、摸不着的,往往辐射显得令人生畏。随着国民经济的飞速发展,电离辐射和非电离辐射等工业都在以惊人的速度发展。这些行业在带给人类巨大利益的同时,也给人类带来了某些直接或潜在的危害。按照《中华人民共和国环境影响评价法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》和《电磁辐射防护规定》等法律法规的规定,这些项目都应进入环境影响评价。依据国家环境保护部制定的《辐射环境管理导则核技术应用项目环境影响报告书(表)的内容和格式》(HJ/T10.1-1995)和《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-1998)。我们认为,应该根据不同的项目,抓住不同的重点,是搞好项目环境影响评价的关键。
1辐射产生的危害
α射线、β射线等带电的射线进入物质后,主要是与物质的电子相互作用,引起物质的大量电离。γ射线等不带电的射线进入物质后,首先产生一个或几个能量较高的带电粒子,这些带电粒子再与物质的电子相互作用,引起物质的大量电离。因此,射线与物质的相互作用的结果,主要可以归结为物质的电离,引起物质性质的改变。
射线与人体发生作用同样也引起大量电离,使人体产生生物学方面的变化。这些变化在很大程度上决定与辐射能量在物质中沉积的数量和分布。核辐射有足够的能量引起物质电离,电离辐射作用于人体,可能造成器官或组织的损伤,表现出各种生物效应。内照射危害是放射性物质污染的空气、水、食品及其他物品通过饮食、呼吸、皮肤毛孔、皮肤伤口进入人体内,释放出放射线对人体的照射。
人体组织吸收辐射能量超标后会发生生物学的变化,导致生物组织的损伤,称为生物效应。人体组织受到射线的照射时,会使细胞中的原子吸收能量发生电离和激发,引起生物体结构和功能的改变,导致细胞死亡或丧失正常的活性而发生突变,产生机体损害或遗传危害。细胞死亡主要是指细胞丧失了分裂产生子细胞的能力;而细胞突变主要指癌变、基因突变和先天畸变。
2辐射监测的基本内容
2.1调查阶段的辐射环境监测
主要指根据项目对环境所产生的辐射影响,确定符合标准的监测范围,选择监测方法并制定辐射监测方案,方案应遵循以下原则:在制定监测方案时,应符合经济适用的原则,即尽量做到符合辐射环境监测的实际要求,也要进行费用控制;制定辐射监测方案时要站在统筹规划的高度上,合理有效而又全面。环境问题具有复杂性,为获取尽可能多的辐射监测信息及数据,根据不同请款那个应采取不同的辐射监测路线进行监测,辐射监测单位及人员应严格按照辐射监测方案执行监测工作,并需要有辐射环境影响评价单位的人员参与其中,当辐射监测过程中遇到困难时,应立即与环境单位取得联系,辐射环境监测采样时要注意观察外部环境,采样中遇到特殊情况,应在报告中说明;另外,毒性大、污染性强危害严重的辐射污染物应采取优先监测的原则。辐射环境监测全过程应严格执行辐射监测方案,保质保量完成监测,从而正确反映辐射环境质量及其变化。
2.2竣工阶段的辐射环境监测
该阶段主要包括辐射污染物达标排放监测、辐射环境质量监测等内容。该阶段监测同样应该认真执行辐射监测方案并严格遵循质量保证及质量控制原则。
3辐射环境监测的职能及地位
辐射环境监测是一门以科学为基本现象,并应用多种先进的科学金属手段的综合性学科,对环境中的污染物实时监测并对其定量及定性的系统有效的分析,从而探究其变化规律,改善环境质量。辐射环境监测实际上是一项政府行为,是政府部门通过辐射监测的各种技术手段,对破坏环境均衡,违反环境法律行为进行监测,各级辐射环境监测站所监测的数据,对辐射环境起到监督及举证作用。作为贯穿辐射环境影响评价的重要环节,辐射环境监测主要具有两大特征:一是辐射环境监测是以数据统计为基础,并由物理、生物等自然学科及社会学科相互渗透所组成的。二是辐射环境监测是为社会及广大老百姓所服务的,辐射环境监测数据是辐射环境监测的主要理论依据,辐射环境监测数据反映了辐射环境的环境容量、背景浓度,并为辐射环境评价及辐射环境规划提供了基础数据,为辐射环境管理提供了科学依据。辐射环境影响评价体系是对可能造成环境影响的各种辐射行为活动进行有效的分析及评估,提出有效的措施并进行跟踪监测。当前社会快速发展,环境质量应与经济发展和谐共生而不是背道而驰,而辐射环境影响评价体系又必须以辐射环境监测数据来支撑,所以辐射环境监测在辐射环境影响评价中的地位是非常重要的。
4辐射监测方案
根据国家关于辐射安全管理规定,为了保障社会公众利益,保 护工作人员健康,促进X线诊断技术的健康发展,结合医院实际,特对我院X线机设备制定如下监测方案:
4.1监测目的
(1)执行和落实国务院449号令《放射性同位素与射线装置安全 和防护条例》、国家环保总局第31号令《放射性同位素与射线装置安 全许可管理法》及《放射诊疗管理规定》等规定。
(2)切实保证射线装置及安全防护设施的正常运行,保障社会公众利益,保护工作人员身体健康。
4.2监测方法
(1)环境监测:每年定期请有资质的单位对我院放射科工作场所 及周围环境进行辐射监测。
(2)个人剂量检测:每位辐射工作人员工作期间佩带个人剂量原 件定期(每3个月)到卫生监督相关部门更换检测,并按要求每季度 提供(对个人照射计量)一份检测报告。
(3)配置1台个人剂量报警仪:工作时工作人员配备个人剂量报 警仪,防止超计量照射报警提示。
5结束语
进入21世纪以来,科学生产力不断发展进步,国民经济水平也有了大幅度上升,但是随着经济水平的上升,环境状况却在逐年严重下降,环境辐射现象更是日益明显,因此现阶段环境保护工作对国民日常生活来讲便显得尤为重要,这也对辐射环境监测工作提出了新的挑战,科技继续进步及经济继续发展的同时,环境保护工作也同样要更加有力及有效。
参考文献:
[1]李弘.辐射环境监测技术[M].化学工业出版社,2007.
[2]梁晓星.空气环境监测[M].化学工业出版社,2008.
[3]吴邦灿.现代环境监测技术[M].中国环境科学出版社,2002.
[4]孙健,宋振乾,姜世明.进口铜矿中放射性的来源与控制.中国检验检疫,2007年;7月:19~20卷
[5]李帮军,陈士芹.放射性核素的吸收检测与安全防护.实验技术与管理,2006年;4月:119~122卷
[6]韩艳清,徐翠华.放射性检测中的质量保证[J].核电子学与探测技术,2006年,第4期
目前,我国核电建设进入了高速发展时期,核技术应用项目的普遍开展、铀矿及伴生矿开发力度逐步加大。随着核电建设及伴生矿开发的快速发展,我国对辐射环境监测的要求也提高到一个新的层次。在此情况下,全国在人力资源、监测设施和技术水平上都面临着巨大的挑战。根据辐射环境监测工作的需要,近年来国家正逐步加强辐射环境监测领域的技术研究和基础建设,对辐射环境的监管力度正逐步加大,以适应即将到来的核技术全面发展的局面。辐射环境自动监测技术也得到了全面的发展。
2辐射环境自动监测技术
辐射环境自动监测技术主要用于空气中辐射环境质量监测,其开展的监测项目主要有五项,分别为γ辐射空气吸收剂量率连续监测、气象参数连续自动测量。主要监测设备集成在监测站房内,为一体化整体式结构[1]。通过不断积累环境辐射水平数据,总结环境辐射水平变化规律,从而全面掌握我国辐射环境质量状况和变化趋势,为判断环境中放射性污染及其来源提供基础数据,为政府决策和加强辐射环图1境管理提供技术支持,为公众提供辐射环境信息。
3环境监测系统工作分析
在自动监测站中,γ剂量率的实时监测通过高压电离室实现。本软件支持三种型号高压电离室,分别是:YB-IV型高压电离室、EGM5高压电离室、GERSS131/RSS131ER型高压电离室,可实现γ剂量率的实时监测[3]。配置一个自动气象站,主要监测气象七要素:温度、湿度、气压、风速、风向、天气状况、雨量、感雨,每秒实时更新。系统采用自动化数据采集、通讯系统集成方案,通过系统配备的工业控制计算机及软件,实现自动监测站内配备的所有设备的智能数据采集、数据预处理、数据传输、设备参数设置、设备控制及设备状态监控、报警、远程故障诊断等功能[3]。系统采用有线无线双链路冗余备份的通讯方案,日常传输以有线链路为主,在有线链路出现故障时自动切换到无线链路,保证监测数据的实时稳定传输[4]。整体拓扑结构图如图1。
4提高辐射环境监测能力的相关建议
随时了解核电厂及伴生矿周围辐射环境状态,为环境质量评价和应急决策提供支持,为核安全提供保障。未来自动监测技术应向简易化结构发展,尽可能排除多余设备故障因素,确保系统的长期稳定地运行。
[关键词]口岸 核辐射 出入境检验检疫
自从电离辐射发现以来,核技术已被广泛用于工业、农业、科学研究及军事等领域,在给人类带来了巨大的经济财富的同时,也造成一定的危害,这已得到世界各国的高度重视,并制定较完善的法律及法规。我国口岸核辐射监测的目的,是为了防止核辐射超标的货物出入境,保护人体健康,免受不必要的辐射危害。
一、核辐射概念极其危害
1.概念及剂量当量。核辐射是对伴随原子或核过程发射的电磁辐射或各种离子或次原子离子束的总称。人们所讲的核辐射主要指放射性物质放射出的电磁辐射(X射线、γ射线)和粒子辐射(α粒子、β粒子和中子)。为了统一表示各种核辐射对人体的损伤程度,在放射医学和人体辐射防护中使用“剂量当量”的概念,剂量当量国际单位制单位为“西弗”(Sv:sievent),即每千克人体组织吸收1焦耳的辐射能量为1西弗(J/KG)。西弗是个非常大的单位,常用毫西弗和微西弗:1 Sv=1000m Sv,1 m Sv=1000μSv.我国现行规定的剂量当量限值为成人每年不超过50mSv;放射性工作地区附近居民每天不得超过50μSv;一般居民还应更低。
2.核辐射对人身体的影响。核辐射对人体造成放射性危害的作用方式主要表现为外照射和内照射。外照射危害主要是泄漏到环境中的放射线从人体外部对人体的照射,危害来源于体外放射源,放射源不与皮肤接触。
内照射危害是放射性物质污染的空气、水、食品及其他物品通过饮食、呼吸、皮肤毛孔、皮肤伤口进入人体内,释放出放射线对人体的照射。
人体组织吸收核辐射能量超标后会发生生物学的变化,导致生物组织的损伤,称为生物效应。人体组织受到射线的照射时,会使细胞中的原子吸收能量发生电离和激发,引起生物体结构和功能的改变,导致细胞死亡或丧失正常的活性而发生突变,产生机体损害或遗传危害。细胞死亡主要是指细胞丧失了分裂产生子细胞的能力;而细胞突变主要指癌变、基因突变和先天畸变。
二、核辐射监测工作现状
1.出入境检验检疫机构所起的作用。中国出入境检验检疫机构,依据相关法律法规和标准,规范口岸入境人员、货物、交通工具、集装箱、行李、邮包等的核生化有害因子监测、排查和处置工作,有效防止核生化有害因子入境,及时发现、控制和消除口岸核生化恐怖事件,保障口岸安全,保护环境和人民身体健康的作用。
2.相关的法律条款。目前中国口岸核辐射检测的相关法律法规、标准和规程有:(1)国际卫生条例(国际法,2005年);(2)放射性污染防治法(法律,2003年);(3)突发事件应对法(法律,2007年);(4)突发公共卫生事件应急条例(行政法规,2003年,国务院376号令);(5)国家核应急预案(法规性文件,2006年);(6)国家突发公共卫生事件应急预案(法规性文件,2006年)。
3.核辐射监测的工作流程。国境口岸核辐射监测的工作流程为:(1)测量天然本底辐射水平值;(2)确定管理部门对待检测货物的外照射贯穿辐射剂量率和α、β 表面污染水平的管理限值;(3)按照相关检验规程规定的检测方法对进口货物进行检测;(4)对监测结果进行判定。近年来,口岸核辐射监测工作卓有成效,国检人员多次在口岸截获放射性超标货物,均进行了退运出境或妥善处置,有效地防止了放射性扩散。
三、核辐射监测存在的问题
1.口岸核辐射监测标准不完全科学可行,测培训制度未到位。
2.对哪些出入境货物要求做核辐射监测未有明确规定,各口岸监测品种不完全相同,全国各口岸对放射性限制标准理解不同。
3.各口岸检验检疫机构使用的核辐射监测仪器设备良莠不齐。
4.口岸检验检疫机构与海关、环保部门以及海事部门关于核辐射监测工作的沟通不足,应建立有效的协调机制,以做好口岸的核辐射监测工作。
四、对核辐射监测工作的建议
1.应根据各种出入境货物的特点,针对性地制定核辐射检测标准和方法,做到科学可行。加强培训:使从事核辐射测量工作的人员充分认识辐射危害的严重性和核辐射测量工作的严肃性,通过培训使检疫人员掌握监测仪器操作、使用,污染控制和去除技术, 熟练使用和解读个人剂量计等。
2.完善口岸核辐射监测货物目录。做到全国口岸有法可依,统一标准。
3.建议制定相关标准, 统一招标, 统一采购, 统一配备,设备使用期内, 要定期请有资质的机构进行监督性测量验证, 要建立测量设备的定期维护保养和维修制度。
4.在国家各法律法规的有效支持下, 各口岸直属局与地方各相关部门商谈和签订相关协议和责任书,只有在该条件得到满足时, 一线检疫工作才会游刃有余, 才能有效的预防和控制核与辐射突发公共卫生事件在国内的发生和发展, 把其影响控制在最小范围内。
经过多年来的努力, 出入境货物放射性监测工作取得了很大的成绩, 但同时也存在着很多的不足, 需要进一步改进, 以做好出入境货物的核辐射监测工作, 把核辐射超标的物质拒于国门之外。
参考文献
[1]孙健,宋振乾,姜世明.进口铜矿中放射性的来源与控制.中国检验检疫, 2007年;7月: 19~20卷
[2]李帮军,陈士芹.放射性核素的吸收检测与安全防护.实验技术与管理, 2006年;4月: 119~122卷
[3]韩艳清, 徐翠华. 放射性检测中的质量保证[J].核电子学与探测技术, 2006年, 第4期
关键词:环境污染 电磁辐射 电磁环境监测
中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0069-01
现代社会已经进入信息化时代,随着计算机等各种高科技电气设备的增加,各种无线电技术的应用也逐渐广泛起来,卫星导航、电台、手机等的应用进入到千家万户,给人们带来方便的同时,也带来了电磁辐射方面的污染,长期使用这些设备会造成人体的免疫力下降,带来很多问题,因此,电磁辐射已经成为当今的四大公害之一。
1 电磁环境及电磁辐射源
所谓电磁环境是指在我们生活中所有的电磁设备的总和,这些设备的总和包括自然和人为两个方面,静态和动态两个基本的特征。[1]这种电磁辐射主要是由于不同电波之间的联系造成的。当电波的赫兹增大的时候,电磁波就会通过空气给周围的环境带来很大的影响,人长期在这种环境中生存,会对健康十分不利。一般来说,电磁辐射有两种,自然的电磁辐射主要是指自然界中的污染,比如闪电、火山等,这种情况会直接影响广大的用电地区,对其造成干扰,在我国就有被雷击的现象发生的事故。而人为的因素主要是指生活中的一些先进的电气设备,比如广播电视台、手机信号塔等,这些无线设备发出的电波会给生活带来困扰,甚至对当地的饮水带来危险,因此做好电磁环境的处理工作,抵制电磁辐射,是我们生活中必须关注的关键。
1.1 电力系统
现代社会经济的发展,越来越多的电气设备进入千家万户,而由于电荷作用的影响,电网的发展速度也很快,高压电路和一些无线的电磁波日益增多,这些增多的电气设备直接造成了我们生活的环境成为了电磁辐射环境,在生活的时候,会给临近地区产生严重的影响。
1.2 广播、电视发射系统
我们周围的广播和电视信号系统是主要的电磁辐射来源,为了生活的方便,这些大型的无线设备多建立在城市之中,在居民区形成很强的磁场,造成电磁辐射污染。
1.3 移动通信系统
手机的普遍使用带来了无线移动通信设备的发展,而这种移动通信基站是一个很强的辐射源,而且为了防止周围的干扰,辐射的高度在逐渐减低,上网的系统也逐渐增强,因此,各种的分布使得电磁辐射的范围更大,给生活造成了严重的威胁。
1.4 交通运输系统
我国的交通运输行业的发展迅速,但很多的交通运输系统也带来了辐射的威胁,特别是一些无轨电车和地铁进入我们的生活,更多的电磁辐射被制造出来,我们的生活已经成为一个很强的辐射范围,在这种范围下,人们的精神状态也会受到影响。
1.5 工业、医疗科研高频设备
除了以上几种辐射源之外,在医院和工业场所的辐射源更贴近人们的生活,医院里的x光具有很强的辐射,而一些工厂里的先进设备对人的身体会有很大的影响。
2 电磁辐射污染的危害
众所周知,城市中这些污染源会给健康带来危害,但由于这些污染源具有很强的作用,是生活中必不可少的,即使会产生更多的化学和物理作用,也要保留部分功能,而唯一可以采取的办法是进行改造工程,使其的辐射点降低,从而提升安全系数。
2.1 对无线电信号和通信系统的干扰
大功率无线电发射机产生的电磁干扰,可使附近的通信、广播、雷达导航、电视接收机的信噪迅速下降而无法工作。另外,雷电电磁脉冲每年都要酿成火灾、通信中断、电器设备毁坏等一些严重后果。
2.2 对武器装备的危害
军事上所用的无线电发射机和雷达能产生很强的电磁辐射场。这种辐射场能引起武器装备系统中的灵敏电子引爆装置提前启动,对制导导弹会偏离飞行弹道。国内外都发生过飞机偏航、坠毁或意外投弹的事故,而这些都是由于机载电子设备的干扰而引起。
2.3 对计算机系统潜在的危害
随着计算机应用的不断广泛,计算机系统已成为信息系统的重要存储库。但计算机在运行中会产生微弱的电磁辐射,如果这很小的泄漏被高灵敏度的接收系统接收,就会造成不可想象的极大损失。
2.4 对人体的危害
大量文献表明,低频电磁场可以明显影响人的植物神经功能,使其发生紊乱,表现为疲劳、神经衰弱、忧郁等症状;高频辐射对人体是引起中枢神经系统的机能障碍和以交感神经疲乏、紧张为主的植物神经紧张失调的主要作用,主要表现为头昏脑胀、记忆力减退、失眠多梦临床症状等。[2]
3 电磁辐射污染的主要防护措施
电磁污染的传播途径有两种,一是通过空间直接辐射,二是借助电磁耦合线路传导。环境而言,防辐射重点是空间隔离方式,主要是将电磁辐射的强度减小或是降低到一定的范围之内,目前,对电磁辐射污染主要有以下几种防护措施:屏蔽辐射源、吸收防护、射频接地、采取综合性防治措施。[3]
3.1 屏蔽辐射源
采取各种措施,降电磁波控制在一定的范围内。主要是利用屏蔽材料对电磁波进行反射与吸收,使传递到屏蔽材料上的电磁波一部分被反射,又有一部分被屏蔽材料吸收,让能透过屏蔽体的电磁强度大幅衰减,从而减少对人以及环境的损害。
3.2 吸收防护
利用某些物质构成电磁波的吸收部件,分为谐振吸收部件和匹配性吸收部件。
3.3 射频接地
将屏蔽体或屏蔽部件内由于感应生成的射频电流迅速导入大地,使屏蔽体不致成为射频的二次辐射源,以保证高频率的屏蔽作用,达到安全并实用的目的。
3.4 采取综合性防治措施
国家要制定并执行电磁辐射安全标准,对产生电磁波的工业设备产品提出严格的设计指标,要尽量减少电磁设备外漏情况,为防护电磁辐射提供良好条件;加强城市规划,实行区域控制,工业隔离布局,使电磁辐射源远离居民区;同时加强设备管理以及环境的整治。
4 结语
总而言之,现代社会,电磁环境对人的影响非常大,而随着更多现金技术的产生,我国的电磁环境会变得更加复杂,为了更好地进行无线沟通,我们需要采取一定的措施,解决这一问题。因此,加强电磁辐射污染的保护,做好其治理和检测工程,应该成为人们生活的共识,需要高度重视。
参考文献
[1] 赵玉峰.环境电磁工程学[M].北京:化学工业出版社,1982.
[2] 徐鹏,张建春.电磁辐射污染对人的危害与防护[J].中国个体防护装备,2001(5):17-20.
环境保护通过组建全国辐射环境监测网络,加强环境监测数据质量,各网络成员单位通过做好数据处理及信息管理等方面的工作,确保监测结果的科学性、准确性。本文主要介绍了我国辐射环境监测网络管理现状,并结合问题提出了今后的发展对策。
【关键词】
监测网络;辐射环境;管理现状;发展对策
前言
作为辐射环境监测工作的一项重要组成,辐射环境监测是国家环境保护的一项重要内容。随着我国核技术的利用,尤其是在日本“3•11”福岛核泄漏事故发生之后,社会各界对于核与辐射监测工作的关注度不断提高,辐射环境监测的重要性显得十分突出。为此,为了做好辐射环境监测工作,满足环保新形势的发展需要,需要不断发展辐射环境监测网络,确保监测数据的准确性、科学性。本文主要介绍了我国辐射环境监测网络管理现状,并结合问题提出了今后的发展对策。
1辐射环境监测网络的建设背景
1983~1990年,原国家环境保护总局组织开展了“全国环境天然放射性水平调查研究”,该调查采取了严密的质量保证措施,为我国辐射环境监测质量管理体系打下基础。1999年环境保护部着手规划全国辐射环境监测网络建设,目前已经形成了一系列的辐射环境监测网络构架体系。2007年,环境保护部开始分阶段实施“全国辐射环境监测项目”,全面启动了全国辐射环境质量监测与辐射事故应急监测工作。
2我国辐射环境监测网络管理的现状
当前,在环境保护部核安全管理司的指导下,我国的辐射环境监测网络管理不断完善,辐射环境监测网络成员单位按照我国辐射环境监测程序的要求,科学化、规范化、系统化的完成辐射环境监测网络管理工作。
2.1网络组织机构
我国辐射环境监测网络主要包括8个部级辐射环境监测监管机构,31个省级辐射环境监测机构,106个地市级辐射环境监测机构,形成了国家、省和部分地市三级监测网络体系。其中环境保护部辐射环境监测技术中心负责全国辐射环境监测网络管理工作,组织实施全国辐射环境监测项目。31个省级辐射环境监测机构负责省级辐射环境监测网络的管理,地市级辐射环境监测机构结合辖区内实际情况,做好基本的辐射事故应急监测工作。
2.2队伍建设现状
高素质的人才队伍是开展辐射环境监测的保证,截至2011年底,部级辐射环境监测监管机构共有795人,省级辐射环境监测机构总人数1029人,具有辐射监测上岗证736人,通过辐射监测、辐射防护、环境评价等方面的业务培训,使得辐射环境监测技术人员的业务水平得到提高。
2.3质量体系建设
通过实验室国家认可和计量认证工作,辐射环境监测网络成员单位形成了全过程控制的质量管理体系,形成一个不断实施质量改进的自我完善机制。目前,大多数辐射环境监测机构已通过部级计量认证和实验室国家认可。
2.4制度建设
辐射环境监测保证的前提是完整细化、操作性强的制度,根据全国辐射环境监测工作的要求,加快做好辐射环境监测网络制度建设,颁布了多项政策文件与技术规范,开发辐射环境质量信息系统软件,编写了一批培训教材,进一步强化辐射环境监测的质量保证工作。为了提高网络运行的效率和质量,环境保护部还制定了一大批管理办法和规范,确保国控监测数据的准确性、完整性、代表性、可靠性以及科学性。
2.5质量控制方法
常用的质量控制方法主要有方法确认、校准仪器设备、空白试验、测量检出限、绘制和检验校准曲线、平行样与加标样分析、绘制质量控制图、进行能力验证等。当前,辐射环境监测网络拥有多台强制检定的监测仪器,检定结果全部合格;实验考核结果偏差均保持在20%以内。辐射环境监测技术中心通过开展能力验证和国际比对活动,及时发现自身存在的问题,切实提高技术人员的辐射环境监测技术水平。
3当前辐射环境监测网络管理中存在的问题
3.1实验室质量控制某些环节存在问题
在全国辐射环境监测网络实施情况检查过程中,成员单位对于室内分析测量的质量控制较为重视,对于室外操作质量控制不够重视,样品重视不够,所采集的样品缺乏代表性。
3.2监测标准研究相对滞后
与辐射环境监测技术的发展相比,辐射环境监测标准相对滞后,制约了质量管理工作的开展,在用的辐射环境监测方法中,已经不能适应新形势的要求,急需清理和修订;与监测方法相配套的质控技术相对落后,缺少必要的质控措施,没有形成系统的质量控制体系,相应的国际标准研究滞后,质量控制模式较单一。
3.3仪器设备检定工作存在困难
辐射环境监测工作起步晚,仪器设备的检定工作存在困难,放射性标准物质品质单一、种类少,不能满足监测介质、项目以及质控工作的需要。
3.4队伍建设滞后,缺乏高级技术人才
截止到2015年底,全国辐射环境监测网络人员比2014年同期增加了452人,但是高级技术人才缺乏,并没有增加,目前的人才队伍很难促进辐射环境监管事业的迅速发展,停滞不前,必定代表着退步与落后。另外,各级辐射监测机构定位不清晰,国家区域发展不平衡,应急监测能力不足等问题也是制约我国辐射环境监测网络质量管理水平提升的关键要素。比如目前华东、东北、华南的监测能力尚可,但西南、华北、西北等地域的监测能力则相对落后;还比如在应急监测的设备方面、人才队伍建设等方面都还存在较大的差距。
4提升我国辐射环境监测网络质管水平的思考
(1)要构建科学全面的辐射环境监测网络体系。辐射环保事业越来越被大众所关注和各级政府的重视,随之建立的各类辐射环境监测网络的单位将越来越多,当前我国的辐射环境监测网络体系如下:省级辐射环境监测机构隶属于环保系统,已经逐步扩增加至地市级环保境监测机构,有的甚至将其他部门、企业的辐射环境监测机构也纳入了进来。这方面我们要借鉴先进的发达国家的发展经验,美、日等国在辐射环境监测质量管理体系上,都成立了部级的辐射环境监测质量管理和技术中心,经过环保部授权,对下面各级辐射环保机构实施具体指导,强制要求执行统一标准的检测方法、质量控制技术和技术规定,并要求各级的辐射环保检测机构必须获得其资质认证,必须接受其定期的培训、考核、质量巡查和实验室比对能力验证,必须接受其有效评估和质量管理体系运行检查等质量监检活动。国家辐射环境监测质管和技术中心主要负责制定全国中长期的辐射环境监测网络质量管理规划,为环保部在这个方面实施科学、准确的决策提供具有前沿的、有价值、有意义的参考。
(2)建立统一的信息化质管平台。建立统一的信息化平台是确保各级辐射环境监测信息流转顺畅的保证和支撑,我国要建立环境监测质管要素管理数据库这个统一的平台,引入数据质量审核制度,规范统一的录入标准要求,把各级机构的技术人才资质情况、机构的资质等级、仪器的检定信息和分析检测方法等信息录入其中,实施动态的共享和检索使用:①可以使环保部全时掌控面上整体情况,实施科学决策;②其他授权机构也可根据权限适时掌握情况,便于加强自身管理和建设;③可以监督网络人员持续做好质量管理,是网络的运转更加顺畅和规范,从而使数据流通道更加疏通。
(3)积极探索与外界的合作机制。我国辐射环境监测网络质量管理要根据未来的发展需求,积极开展走出去活动,积极探索其质量管理对外合作,在市场认真筛选一些优秀的合作对象,结构共同合作的基础,发挥各自的长处和优势,实现信息和各类资源的共同享有,互惠互利。其主要内容应包括:①要积极与具备放射性标准物质生产资质的机构展开合作,分步骤建立部级的自己的放射性标准物质生产基地,解决放射性标准物质单一、基体简单的问题;②要积极与国家法定计量部门展开合作,进行环境监测设备检定技术的研究,从而分步骤建立部级的自己的辐射环境监测设备校准检定实验室;③积极融入全球,努力加入全球性的放射分析实验室网络,通过参加各类环保研讨、样品比对活动提升辐射环境监测网络的技术水平。
(4)做好质量保证技术研究。质量保证技术主要针对应急监测、连续自动监测等领域提出的,也是针对当前辐射环境检测质量保证技术比较落后的情况提出的,其主要内容包括:①加强对干扰因素下的异常值研究,比如:连续自动监测系统常常会因为停电、超控制限等问题引起异常值,要着重研究其处理判别技术;要注重研究雷电、冰雹、暴雨等极端恶劣条件下的连续自动监测系统判别处理技术;②要进行快速监测技术研究,要着重研究突发放射性污染等条件下质量保证和控制技术,要着力研究便携式监测仪的质量保证技术;③要有统一的辐射环境监测网络质量管理体系文件,内容要涵盖方案设计、采样、布点、运输、分析测试、前处理、数据处理、数据诊断、分析评价、信息传输、报告编制等;④要量化评价指标,研究评价技术,建立完整的规范的质管评价体系,以此衡量和监督辐射环境监测单位高标准做好质量管理工作;⑤要加强国际化的研究。就是在这方面要打破技术壁垒,建立与国际标准一致的标准规范,甚至是参与国际标准制订,利于我国标准转化为国际标准。
(5)努力建立科学的质管体系。目前我国这方面标准的质量管理体系文件有:《检验和校准实验室的能力的通用要求》,其中15款管理要求、10款技术要求是具体标准要求,实验室只要申请对组织管理、业务能力、技术水平、样品管理、设施和环境监测的要素评审,并顺利通过国家认可,就可以按照准则合法开展监测服务,就可以参与国际间的合作和交流,就可以享受一些合法机构享受的权利。
5结束语
随着环境保护事业的不断发展,隶属于其的辐射环境监测网路管理水平也在不断提升,辐射环境监测质管正朝着组织构建网络化、管理程序规范化,技术水平标准化,装备不断现代化和质量系统统一化的目标大步迈进。这要求我们从事这项工作的人员,必须坚定信心,努力完善辐射环境监测网络的质量管理体系,认真扎实做好辐射环境监测数据的保障工作,确保数据的可靠和准确,不断适应现代化、定量化、科学化的环境管理要求。
作者:石伟力 单位:广西壮族自治区辐射环境监督管理站
参考文献
[1]黄仁杰,张荣锁,沈钢.我国辐射环境监测网络质量管理现状及发展对策[J].辐射防护,2009,09.
[2]刘华,赵顺平,梁海燕.我国辐射环境监测的回顾与展望[J].辐射防护,2008,11.
[3]李翠薇.环境监测仪器的发展现状及其虚拟化对策[D].重庆大学,2004,04.
[4]计芳,赵冠楠.我国辐射环境监测网络质量管理现状及发展对策[J].黑龙江科技信息,2013,10.
随着高科技技术的不断发展,辐射问题一直是我们发展中的主要问题,辐射污染问题一直是当前环境保护的主要内容之一,例如核污染问题一直是困扰着我们的使用核能的主要的问题,所以提高核辐射检测能力,对于提高我国核辐射环境监测网络质量的管理能力是极为重要的,虽然我们利用网络技术对核辐射问题进行监测能够有效的提高我国核辐射环境网络管理现状,但是并且不能提高提高核辐射环境的盖改善服务,这也是我国核辐射环境监测网络质量的管理不足之处,例如网络管理结构不合理、监测能力不足、辐射环境监测部队伍建设要求不严格等等一些问题,所以加强改进我国核辐射环境监测网络质量,我国核能的使用有着重要意义,通过改善我国核辐射管理问题,以达到建立规范化、合理化的核辐射管理制度体系,以使得我国核辐射环境监测网络质量的管理质量的不断提高。
2.我国核辐射环境监测网络质量的管理体系的问题
2.1基层监测装置的监测能力差
核辐射监测装备的成本比较高,所以在实际的情况中,并不是每一个城市都会配备完成的核辐射监测设备,所以导致许多城市在应对紧急核辐射问题上出现了严重影响,例如核辐射监测能力差,监测效率不及时、监测范围不全面等等,这对于我国加强核能的使用时极为不利的,同时我国当前所成立的核辐射监测机构的工作人员大多数属于非专业人士,紧急情况的应变能力差,所以核辐射环境监测网络质量的管理体系的建设十分的重要,培养训练大批的专业的防辐射工作人员是极为重要的。
2.2核辐射环境监测网络质量监测数据分析能力低
基层核辐射实验室中虽然能够监测到核辐射环境的监测数据,但是这种数据混杂了其他数据,例如电磁辐射等等,这些辐射数据仍旧存在于核电站周围污染源附近,而针对这种监测到的辐射数据分析需要更为先进的综合数据分析技术,以及相应的应用能力才能够进一步的进行数据的分析与处理能力,这也导致当前许多基层实验室不能在最短的时间检测出核污染的实际情况,监测到的数据往往与实际的污染情况存在很大的出路,对于核污染情况的公开化是十分的不利的。
3.辐射环境监测网络质量管理问题的解决措施
3.1建立或者完善核辐射环境监测网络质量的管理体系
核辐射环境监测网络质量的管理体系的建设与管理是十分重要的,同时还需要培训相关的专业工作人员,这对保证核辐射环境监测网络质量的管理体系的正常运行是十分重要的,同时在这个基础之上大力使用网络技术加强核辐射环境监测网络质量的管理体系的运行,使得核辐射环境监测网络质量的管理体系科学化、规范化以及制度化,并且逐步建立长期有效的质量监督体系,具体工作需要做好以下几个方面:第一:根据实际情况的情况建立相应的质量分析体系,同时结合国外辐射污染的参考指标来进行;第二:根据实际情况建立标准化的实验室;第三:加强建立质量控制技术、物质标准以及在全国范围建立标准化样品库;通过上述几个方面可以使得核辐射环境监测网络质量的管理体系更加的规范、科学、有效。
3.2建立有效的信息化质量管理网络平台
除了需要建立标准化的核辐射环境监测网络质量的管理体系之外,还需要建立相应的质量管理的动态数据库,这对于我国工作人员在进行数据采集、分析、处理都是将会产生巨大的作用,同时加强了对核辐射环境监测网络质量的动态管理,使得与其他机构能够在第一时间内了解到实际情况辐射情况。
4.结束语
我国辐射环境监测网络质量管理问题直接的影响到了我国实际的经济发展、政治发展问题,同时其管理情况对于人们的生活环境都是会产生巨大的影响,尽管我国对于核辐射监测网络质量管理中投入巨大,不断使用新科技技术其中,并且培养了大量的专业技术人才,同时积极学习外国先进的防辐射技术以及工作经验,所以对于我国核辐射环境监测网络质量的管理只有不但的完善其管理体系,才能实现其价值,减少辐射对于人们的影响,维持人们的生存环境的和谐。
【关键词】电磁辐射;动力灾害;监测;强度;采矿工程
1.引 言
煤岩动力灾害包括煤与瓦斯突出、冲击矿压等。是受到采掘影响失去平衡的煤岩体,以其突然、急剧、猛烈的破坏特征对煤矿的安全轻则构成严重威胁,重则造成巨大的经济损失和人员伤亡的现象。是一种典型的不可逆能量耗散过程。煤岩动力灾害的发生往往导致煤矿巷道毁坏、设备损毁、人员伤亡等事故,有时还会导致瓦斯爆炸等后续灾害,给煤矿安全生产造成了严重威胁。对煤矿动力灾害的监测对于预测煤矿动力灾害以及避免或减小灾害损失有着重要的意义。
电磁辐射监测法主要是针对煤岩动力灾害发生前,煤岩体中电磁辐射的异常来判断危险程度,对煤矿动力灾害进行预测,给煤矿危险解危提供依据。电磁辐射法是利用煤岩体自身的电磁辐射效应进行监测,是一种非接触式的无损监测,在煤矿动力灾害中有着较好的应用前景。
2.电磁辐射监测原理
电磁辐射现象是煤岩体在载荷作用下对应力的一种电磁辐射响应,是一种能量的释放。煤岩体在应力作用下,煤岩体内部介质会发生变形,煤岩介质颗粒之间会发生相对运动,在相互的摩擦以及变形过程中煤岩体的应变能会促使煤岩体中的电子跃迁从而产生电磁辐射现象。电磁辐射的强弱(mv)以及次数(频次)的大小反应了煤岩体内部变形、滑移的强度,而煤岩体的变形、滑移强度正好是煤岩所受应力大小以及变化的一种反应,从而电磁辐射的强弱间接的反应了煤岩体应力及其变化的大小。煤岩体所发生的动力灾害是煤岩体对其所受应力的一种响应,煤岩体所受应力越高变化越快煤岩体动力灾害危险程度越高,因此,电磁辐射的强弱也同时反应了煤岩体动力灾害的危险程度,可以利用煤岩体的电磁辐射现象对煤矿动力灾害进行监测。
3.电磁辐射监测设备简介
目前国内煤矿所使用的用于电磁辐射监测的设备主要为KBD5、KBD7,其中以便携式的KBD5居多。KBD5硬件设备包括电磁辐射接收天线、信号处理接收的监测主机组成。接收主机监测到的电磁辐射数据在地面传输到装有电磁辐射数据处理的电脑内从而进行电磁辐射数据的分析处理,判断矿井相应区域的危险状态。KBD7与KBD5的不同之处在于KBD7实现了电磁辐射监测的实时监测和在线传输。
4.某矿电磁辐射监测实例
某矿2501采区为该矿的首采采区,平均煤厚超过30m,为特厚煤层开采,250102工作面为综放开采,采高3m,放顶9m,采放比1:3。在该采区首采工作面250101面开采过程中呈多次发生冲击矿压灾害,给该矿的安全开采造成了巨大威胁。在该采区的第二个工作面250102面开采过程中实施了有针对性的电磁辐射监测。
电磁辐射监测方法:使用电磁辐射监测系统预测回采工作面或巷道动力灾害危险时,首先要将天线开口朝向需要进行预测的煤岩体区域。一般在回采工作面或巷道中每隔10米左右布置一个测点,每个测点测试两分钟,布置完毕后,测试开始,数据自动处理保存。当有某一测点电磁辐射较强时,可在周围加密测点,测点间距为5m。如图1所示。
工作面监测方案
①监测方式:定点监测和普查相结合。采用KBD5矿用本安型电磁辐射仪对防治区域进行检测。每天对运输顺槽两帮和回风顺槽实体煤帮固定测点进行观测。
②监测时间:每隔两天中班监测一次。
③测点布置:采用KBD5矿用本安型电磁辐射仪对防治区域进行检测,每个点采集数据时间为120秒。监测范围为两顺槽自工作面起往外200m。其测点布置:(1)运输顺槽:自工作面煤壁向外每隔10米在两帮(内帮和外帮)各布置一个测点,检测煤帮,共计40个测点。(2)回风顺槽:自工作面煤壁向外每隔10米在内帮布置一个测点,共计20个测点。
工作面监测结果分析
从压力显现比较明显的运顺顺槽内外帮超前工作面200m范围内的不同位置处电磁辐射分布情况来看,工作面超前应力区运输顺槽和煤壁侧和煤柱侧电磁辐射有明显的不同。主要表现在:煤壁侧电磁辐射强度值较大,有明显的电磁辐射峰值且峰值与正常值相差很大,一般峰值强度为正常值的10倍以上,煤柱侧电磁辐射值较小,峰值区不明显,峰值强度一般为正常值的5到8倍。说明煤柱区应力大小小于煤壁侧应力大小。
煤壁电磁辐射一般有明显的峰值集中区,主要有四种型式:
(1)峰型应力集中区
该类型的应力集中出现的时候比较少,应力集中区区域比较大,峰值区域达到80m到100m甚至更大,为受超前支撑压力所致。
(2)双峰型应力集中区
该类型的应力集中区在运输顺槽煤壁侧出现的时候比较多,是运输顺槽煤壁侧应力分布的主要表现形式。峰值区域比单峰值类型明显减小,一般20m到50m;两个峰值强度相差不大,离工作面较近的一个峰值强度较小;两峰值区域间间距10m到30m;峰值强度与正常值的比值与单峰型相比明显减小,一般为3到8倍。说明此种情况煤岩体应力总体较小。
(3)多尖峰波动型应力集中区
该类型的应力集中区多出现在运输顺槽煤壁侧。峰值区域三个及其以上;峰值区域一般较小20m到50m;峰值强度与正常值比值一般3到5,个别较大可能为电器设备影响所致。峰值区域间间距很小。多峰值区域的出现除电器设备影响外,有可能是上覆岩层运动导致,当工作面运输顺槽煤壁侧电磁辐射出现多峰值区域时,往往在之后较短时间内出现强矿压现象。此时应该加强该区域的冲击矿压监测工作。
(4)无峰型应力集中区
无峰型电磁辐射特点是在运输顺槽煤壁侧出现没有电磁辐射峰值区域的时候。这种情况往往发生在强矿压发生后一段时间,或者工作面处于应力较低,安全状况较好的时期。此时,工作面前方电磁辐射值均处在一个较低值。
动力灾害发生的前兆电磁辐射特征
2008年2月27日早班8时05分,250102运输顺槽转载机段来一爆声。注氮管道被震落,二根支护钢梁震段落下,顶板下沉1.5m,多根单体柱弹飞,转载机被压死。冲击矿压发生前后电磁辐射情况如表7、8所示。
由图7、图8可以看出,冲击矿压发生强电磁辐射强度达到450mv是正常情况下的8倍左右,且电磁辐射出现三个峰值区域。而冲击矿压发生后,电磁辐射值则急剧下降,达到120mv以下,峰值区域减少为一个。
电磁辐射强度大小以及峰值区域的多少反应了煤矿动力灾害危险程度。
5.结 论
1)煤岩体电磁辐射强弱能够反应煤岩体内应力的变化情况,能够对煤岩体的动力灾害危险程度大小做出判断。
Abstract: Ionization radiation monitoring is traditionally referred to as radioactivity monitoring and radiation monitoring for short. One of the main reasons for people's ignorance or anxiety towards the harm of ionization radiation is that human body cannot directly detect the presence of ionization radiation. People can't hear, see, smell, taste or feel it through sense organs; specific instruments are used to measure and evaluate it.
关键词: 辐射监测;辐射防护;监测仪器
Key words: radiation monitoring;radiation protection;monitoring instrument
中图分类号:TL81 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)22-0076-02
1 辐射防护监测
辐射防护监测的概念——是指为估算和控制公众及工作人员所受辐射剂量而进行的测量。
辐射防护的目的——是保证公众和工作人员生活在安全的环境中,监测是衡量这种条件的手段。
在放射源的安全使用、寻找丢失的放射源、确定放射源破损污染的程度和范围以及公众和工作人员所受辐射剂量的估算方面等,辐射监测具有不可替代的作用。
辐射防护监测的对象是人和环境两大部分,具体监测有四个领域:个人剂量监测、工作场所监测、流出物监测和环境监测。
辐射防护监测的实施,包括监测方案的制定、现场采样和测量、实验室测量分析、数据处理、结果评价等。在监测方案中,应明确监测对象、监测点位、监测周期、监测仪器与方法及质量保证措施等。
辐射防护监测特别强调要有质量保证措施:监测人员要经过考核持证上岗,监测仪器要定期送计量部门检定,对监测的全过程要建立严格的质量控制体系。
根据不同的监测对象和项目选择不同的监测仪器,如测量瞬时剂量率的仪器有高气压电离室、G-M计数管和闪烁体剂量率仪;测量累积剂量的仪器有热释光剂量计;测量表面污染的有α、β表面沾污仪;中子射线用中子仪测定;用于γ核素含量分析的有NaI(Tl)γ谱仪、Ge(Li)γ谱仪或HPGe γ谱仪。
2 辐射探测器原理及常用辐射环境监测仪器
对于辐射是不能感知的,因此人们必须借助于辐射探测器探测各种辐射,给出辐射的类型、强度(数量)、能量及时间等特性,即对辐射进行测量。
辐射探测器是指在射线作用下能产生次级效应的器件,而且这种次级效应能被电子仪器所检测。多数探测器是根据射线使物质的原子或分子电离或激发的原理制成的。它们可以把射线的能量转变为电流、电压信号以供电子仪器记录。
人们根据射线与物质相互作用后产生上述的各种效应,制成了许多不同类型探测器。放射性测量常用的探测器有三类:气体电离探测器(利用射线在气体介质中产生的电离效应)、闪烁探测器(利用射线在闪烁物质中产生的发光效应)和半导体探测器(利用射线在半导体中产生的电子和空穴)。此外,还有其它类型的探测器,如固体径迹探测器、热释光探测器等。现场常用的辐射监测仪器类型有:X-γ辐射监测仪、γ谱仪、热释光剂量测量装置和α、β表面污染监测仪等。
2.1 气体电离探测器 电离室、正比计数器和G-M计数管统称为气体电离探测器,这三种气体电离探测器的工作特点虽不完全相同,但都具有一个共同点:射线使探测器内的工作气体发生电离,然后收集所产生的电荷,从而达到记录射线的目的。
2.2 闪烁探测器 闪烁探测器由闪烁体和光电倍增管组成。闪烁探测器具有分辨时间短、对γ射线的探测效率高和能测量射线的能量等优点,是目前应用最广的核辐射探测器。
2.3 半导体探测器 半导体探测器是使用半导体材料的电离探测器。探测器中加有电场以便把电离产生的过剩载流子收集在电极上。在工作机制上,半导体探测器与气体探测器有不少相似之处,它们都是在外电场作用下利用载流子(在气体中是离子对,在半导体是电子一空穴对)在介质(气体或半导体)中作漂移运动而产生输出信号的,因此,可把半导体探测器看作一种固体电离室。
2.4 热释光探测器 热释光是绝缘体或半导体加热时从中发射的光,不能与加热到白炽化时的物质中自发发射的光相混淆。热释光是物质预先吸收了辐射能之后的热激发光。目前经典的固体能带理论认为当磷光体(晶体)受到电离辐射照射时,射线与晶体相互作用,产生电离和激发使得晶体价带中的电子获得足够的能量游离出来上升到导带,在价带中剩下空穴。
被电离激发的电子和空穴在亚稳态能级分别被晶格中的缺陷所俘获(激发),这些缺陷称为“陷阱”(俘获电子的缺陷)或“中心”(俘获空穴的缺陷),统称为“发光中心”。处于亚稳态能级上的电子和空穴在无外源激发的环境下可以长时间滞留在缺陷中。加热磷光体时,电子和空穴从发光中心中逸出,电子与空穴迅速复合,在复合过程中以可见光或紫外光的形式释放能量。如果在暗处加热该探测元件,探测元件上放上光电倍增管,测得的光输出就正比于探测器接受的辐射能量。
3 辐射监测仪器选用原则及选用举例
核辐射测量仪器主要由探测器和电子学电路所组成。根据不同的监测对象和项目要选用不同的监测仪器。现场常用的辐射监测仪器类型有:X-γ辐射监测仪、α、β表面污染监测仪、中子监测仪和热释光剂量计等。实验室常用的辐射监测仪器类型有:α、β放射性活度测量仪、γ谱仪、热释光剂量测量装备等。
在辐射检测中,如何选择监测仪器,一般考虑到以下几方面因素,如射线性质、量程范围、能量响应、环境特性、仪器性能及测量误差等等。
3.1 X、γ辐射监测仪
3.1.1 电离室类监测仪 高气压电离室是测量环境剂量率的最常用的仪表,这类仪器由一个高压电离室探测器和电子线路组成。前者为一个充高气压(一般为22个大气压的氩气)的不锈钢球壳,中间密封一个电极。电子线路主要为MOSFET静电计、二次放大电路、高低压变换器以及读出线路。这类仪表在美国用得十分普遍,它的缺点为价格比较昂贵。
3.1.2 闪烁剂量率仪 它是利用某些物质在射线作用下能发光的特性来探测射线的,这些物质称为闪烁体。射线在闪烁体中产生的荧光极弱,必须用光电倍增管来探测这些荧光,光电倍增管先把荧光转换成电脉冲,然后放大,其脉冲辐度正比于带电粒子或光子在晶体中沉积的能量。例如,我们常用的X-γ辐射测量仪FH-40G,其主机探测器采用正比计数管,外接探测器采用的是塑料闪烁体。
3.2 表面沾污监测仪器 α、β表面污染监测仪主要是测量现场的设备、地面、台面、衣服和人体皮肤表面有无放射性污染,多用闪烁探测器,也有用G-M计数管的。
3.3 中子监测仪 中子与物质相互作用主要是通过弹性碰撞和核反应,形成直接电离的次级粒子。探测中子取决产生这些粒子的中间过程。常借助n-p弹性散射探测快中子,利用10B(n、α)7Li反应和6Li(n、3H)4He反应探测慢中子。这两种反应都具有不产生γ射线特点。
内部充以3He和BF3气体正比计数管和内部涂层为6Li、7Li、10B的正比计数管,可用来测量能量低于0.5eV的慢中子,而内部充以含氢物质(如甲烷、聚乙烯)的计数管,可用于探测能量大于100keV的快中子。
中子辐射监测比起γ辐射的监测要复杂的多。一方面是中子辐射场大都伴有γ辐射;另一方面,中子能量范围宽,不同能量的中子与机体有不同类型的作用,产生的次级辐射也不尽相同。
即使吸收剂量相同,由于品质因数不同,剂量当量也不同,这就给评价测量结果带来很大困难。
3.4 测氡仪 测量氡主要是通过测量氡-222衰变生成的子体,氡子体是一种悬浮在空气中的固体颗粒,处于放射性气溶胶状态。对人体造成危害的主要是氡子体,它随着人的呼吸而沉积到支气管和肺部,给呼吸器官组织造成辐射损伤。对空气中氡子体浓度的测定,都是采用将大量氡子体收集起来,通过α辐射测量仪测量滤膜上的α放射性强度。氡子体测量主要由两个过程组成,一是取样过程中氡子体的积累,二是取样后测量过程中氡子体的衰变。
3.5 α、β放射性活度测量仪 α粒子能量在2-8MeV,其射程很短。按测量样品的厚度不同,样品分为薄层样和厚层样。常用于α、β测量的有电离室、正比计数器、闪烁探测器、半导体探测器等。正比计数器和半导体探测器具有本底低,效率高、价格较低等优点,应用较广。
β粒子贯穿物质的本领要比α粒子大得多,因此很难采用“饱和层样”或“薄层样”来测量样品的总β放射性,须均匀铺成10-50mg.cm-2的样品,一般以20mg.cm-2厚度为宜。厚度太大,因低能β损失过大,会增大测量误差。
3.6 γ谱仪 γ谱仪主要用于对放射源或样品的γ能谱测量。γ谱仪的探测器有NaI(TI)闪烁计数器和HPGe高纯锗半导体探测器。
3.7 累计剂量测量装置
3.7.1 热释光测量系统 热释光剂量计是佩带在人体上,用于测量个体受照剂量的监测仪器。
热释光剂量计的优点是灵敏度高、量程范围宽、重量轻、体积小、能量响应好,受环境影响小,可测X、γ、n、α和β等射线,可重复使用以及可进行多点同时监测。
常用的热释光材料大致可分为三类:空气等效性好而灵敏度稍差的,例如LiF、Li2B4O7和BeO等;空气等效性差而灵敏度高的,例如CaSO4和CaF2等;介于前二类之间的有MgSiO4和MgB4O7等。
从磷光体的存在形态可分为磷光粉、热压片,单晶切片、玻璃管封装粉末,内热元件与聚酯等粘合剂混合成形的元件、陶瓷片,带有金属衬托的沉积粘合元件,热压在耐热衬托上的薄膜元件和玻璃片等。
3.7.2 光致光测量系统 现今又出现了新型的光致光剂量测量系统,该种类型仪器用特定波长的光激发受过辐照的晶体,导致电荷从空穴场运动到发光中心,晶体受入射光激发后的发光量与晶体所受剂量和入射光的强度成正比,激光或发光二极管发出的光所提供能量,使得电子从空穴激发至导带和发光中心,只有很少数电子被激发,使得剂量计具有了重复分析能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准.GB18871-2002,电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].
[2]潘自强.辐射防护的现状与未来.1997,9.
[关键词]环境辐射监测;关注问题;讨论
中图分类号:TM826 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0255-01
前言
环境辐射监测工作随着核能和核技术的发展而得到了较大的发展,由于它不仅涉及到法规、技术、经济诸多因素,而且也直接与社会心理、公众利益相关,因此越来越受到各方面的关注。本文在简述环境辐射监测某些进展的同时,也对某些共同关注的问题进行了讨论。
1 环境辐射监测中应注重的几方面内容
一直以来环境辐射监测都是人们所关注的问题,而且环境辐射监测技术也在飞速发展,尤其是在近10几年来,环境辐射监测取得了很大的进步,为人们的生产和发展做出了巨大的贡献。但在核生产规模不断壮大下,还需要进一步重视环境辐射监测工作,根据实际的发展情况切实完善监测工作,不断提升环境辐射监测的准确性[1]。以下是环境辐射监测发展中应注重的内容:①重视监测技术规范的完善性,应严格贯穿监测工作的原则,并在环境辐射监测要求不断提升的情况下,不断完善各种规范,如,在常规环境下的辐射监测,在应急情况下的环境辐射监测等。②应重视环境辐射监测数据信息传递的及时性,这是当前环境辐射监测中最容易出现的问题,因此,需要相关部门人员必须重视环境辐射监测数据的传递。③环境辐射监测方法以及技术的提升,尤其是在科学技术飞速发展下,更应结合实际情况,重视监测技术以及方法的提升,将先进的科学技术优势充分发挥出来。④建立并完善事故报警机制,并将其与环境辐射监测工作有效结合起来,一旦发现环境辐射监测数据超标可以及时报警,及时发现其中的问题并采取针对性措施。
2 环境辐射监测中一些关注问题的讨论
2.1 探测器类型的选择
环境辐射监测是当前人们重点关注的问题,环境辐射直接威胁到人体健康甚至是生命,尤其是在距离核电站、核能设备等较近的区域,一旦发生核泄漏的情况下,将会对周边环境构成极大的危害,因此,应积极做好核辐射监测的工作[2]。探测器类型的选择是核辐射监测的重点,也是人们所重点关注的问题,针对探测器的选择早期主要以闪烁探测器、半导体探测器、谱仪系统、正比计数器等为主,在科学技术飞速发展下,探测器技术的发展也极为迅速,探测器的类型多种多样,如,GM计数管、高气压电离室等,通常这两者具有较高的灵敏度以及较广的测量范围,很大程度上能够满足环境辐射的监测需求。但在对两者的综合比较分析,高气压电离室具有较高的灵敏度,以及在使用成本上也将对较低,再加上角响应、能量响应、线性等都具有较好的效果。当然,每项探测器都有着自身的有点,GM计数管也同样具有造价便宜的优势,同时在实际试用中更为轻便,便于携带,而且在数据传输上以及环境适应上都具有较大的优点,日常维护也具有简易的优势,当然,在角响应上所达到的效果相对较小。而要有效客服角响应的缺点,则需要在GM计数管中加入2根或多根管子联合使用,才能达到理想的效果。但从实际的角度上分析,如果管子的数量增加也会增加故障的发生率,从而影响到GM计数管的正常使用。
因此,在探测器类型的选择中必须引起重视,如果单个类型的探测器的探测效果不佳的话,应通过多种探测仪器的共同使用,实现缺陷互补,从而提升环境辐射监测的准确性。例如,将GM计数管与高气压电离室有效结合运用,要比单独使用GM计数管或高气压电离室的效果好很多[3]。如,在重点区域以及设施周围等区域的环境辐射监测中可以使用高气压电离室,其他环境下的辐射监测可以采用GM计数管,当然,要保证探测工作的顺利实施,还需要注意探测过程中量值的统一性,通常高气压电离室的监测单位为nGy/h,而GM计数管的监测计量单位则为nSv/h,因此,这也是两种探测器类型结合使用中必须要关注的问题,通过量值的转换,使其形成量值的统一性。
2.2 低于探测限的数据报送处理
通常情况下,环境监测过程中由于监测样品的活度水平较低,经常会造成监测测量结果明显低于探测限,而在数据报送的过程中,则常常会出现一些误差,这在很大程度上会影响到环境辐射监测的准确性,这是当前环境辐射监测面临的主要问题,因此,应引起相关部门对这个问题的关注[4]。在常规环境辐射监测中,很少注意到探测限的问题,如果实际在低水平测量中,将很容易出现监测问题。因此,在低于探测限监测测量中,需要重视探测限,在实际监测中,其测量数据可能存在大于或小于判断限的活度测量结果,都应将其与标准误差详细记录,并运用正确的统计方法,保证其统计工作的准确性。如果环境辐射监测测量结果数据较多的情况下,可以根据这些数据估算他们的期望值,相比较以往低于探测限数据报送处理,这种方式是较为全面的,同时也是最为有效的方法。
的来说,为了避免环境辐射监测中低于探测限数据报送和处理的问题或误差,应重视这方面的问题,并采取有效的方法,消除这些误差因素的影响,在保证低于探测限数据报送和处理准确性的同时,应积极做好环境辐射监测工作,切实提升环境监测的有效性,及时发现环境中辐射超标的问题,并采取针对性处理措施,发现辐射源对其进行有效治理,为人们营造一个良好的环境。
2.3 本底调查
本底调查是环境辐射监测的关键点,同时也是环境辐射监测的重要组成部分,但在实际环境辐射监测过程中却发现,环境辐射监测的本底调查工作中存在很多不足之处,相关部门应引起重视。在科学技术日新月异以及社会经济飞速发展下,环境辐射监测的本底调查虽然对其总体目标已经实施了原则性的规定,但还依旧缺乏对重要问题的指导,使得本底调查工作欠缺,因此,为保证环境辐射监测工作的顺利进行,则需要对本底调查工作提出一些细致化的要求,才能符合当前环境辐射监测的工作要求。首先,应重视本底调查工作的技术和方法应用,为满足当前环境辐射监测工作需求,需要对其技术和方法进行不断革新,并严格控制技术和方法实施的质量,保证其可靠性和灵敏度,才能更好地提升环境辐射监测的灵敏度,从而保证环境辐射监测的可靠性。
其次,环境辐射监测过程中应注重各项因素的分析,尤其是影响到本底调查工作的因素,应有效识别这些因素,其中包括内在因素和外在因素,尤其是对外在因素的识别更应重视,如,受到外来事故释放的影响,会在很大程度上影响到环境辐射监测的准确性,因此,在面对这种情况下,相关监测工作人员,应选择稳定的环境条件进行辐射监测,从而有效规避外在因素的影响,将本底调查资料的作用充分发挥出来,为环境辐射监测打下夯实的基础。
总结
总的来说,在当前环境辐射监测工作中还依旧有很多问题需要部门人员重点关注,否则将直接影响到环境辐射监测的工作效果,希望通过本文对环境辐射监测中一些关注问题的讨论分析,能够受到环境监测部门的重视。
参考文献
[1] 宋海青,黄乃明,陈志东,陈文涛.环境辐射监测中一些关注问题的讨论[J].辐射防护通讯,2015,(03):33-36.
[2] 夏益华,陈凌.对辐射环境监测中某些关注问题的讨论[J].辐射防护,2002,(04):240-245.
[3] 潘自强.对核设施和辐射设施环境影响报告书中的一些问题的讨论[J].辐射防护,1995,(04):253-258.
关键词:辐射监测 实验项目 课程设计 辐照中心
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0110-01
环境辐射防护与监测具有重要的公共卫生意义,我国的环境保护部门及公共卫生部门都十分重视核电站周围的环境电离辐射监测。尽管已有资料表明核电站在正常运行时对周边环境的辐射影响远比同等电功率的燃煤电站小,但前苏联切尔诺贝利核电站事故致全球性环境辐射水平增加的事实,仍令核电站周边地区的公众关注环境放射性水平变化及其对健康的影响。核电站在运行过程中排放含有放射性物质的流出物可能影响环境,有关核电站的环境电离辐射监测概况值得关注[1]。因此,环境辐射监测与评价也是核工程与核技术专业本科生的必修课程之一。
以往的环境辐射监测与评价课程只包括课堂授课的教学环节,因此,虽然在教学内容中设计到很多仪器、实验等内容,但不能结合实际操作去理解教学内容,使得课程的教学效果大打折扣。目前,学校在教育部对学生全面综合素质培养的大背景下,要求环境辐射监测与评价课程开设相关的环境辐射监测实验项目,是十分必要的。但由于课程实验基础十分薄弱,可供教学使用的环境辐射监测仪器的种类、数量均十分有限,使得环境辐射监测实验项目开发具有较大的难度。
在这样的条件下,合理的配置教学资源,开设具有一定可用性和可操作性的环境辐射监测实验项目就变得更加重要。
1 环境辐射监测实验项目开发中存在的问题
目前,在环境辐射监测实验项目开发中存在的主要问题有以下几点。
1.1 缺乏合适的环境辐射监测实验项目
由于受到实际条件限制以及放射源的控制,对于很多的环境辐射监测实验项目来说,并不具备充足的条件[2]。如缺少放射源、缺少辐射屏蔽等。由于学生人数众多,想要分批次开展类似的实验,需要耗费大量的时间和人力物力,并不十分合适。对于环境辐射监测实验来说,其本身的专业性并不十分强。因此,若真的配备如此多的放射源来进行此实验,可以说大材小用了。此外,利用天然本地辐射来配置实验也存在一定的难度。由于天然本底的强度不高,探测的效果不好,因此作为实验项目也并不是十分合适。
1.2 缺乏完备的环境辐射监测实验系统
就环境伽玛辐射测量来说,一个完整的监测系统是实时在线环境辐射连续监测系统,包括若干个由探测器、前置放大器、数据采集器组成的监测子站以及相应的一系列通讯线路、网络[3]。整套系统成本较高,利用率不高,使用起来复杂。即使建立起这样一套复杂的监测系统,维修和使用都需要人力和成本[4]。
1.3 开发的实验项目和教学内容的紧密程度
有些实验项目易于开发,但和教学内容关联度不大。但教学内容中的实验往往不容易实施。
基于上述的这些原因,对于环境辐射监测实验项目开发来说,实施的难度十分大。
2 环境辐射监测实验项目开发实践
上述问题出现并不是偶然的,是在短时间内难以从根本上解决的问题。因此,对于环境辐射监测实验项目开发课程建设,往往采取自给自足的方式进行。
2.1 自搭实验平台
例如,对已有的氡浓度监测实验仪器进行改造,形成具有环境样品连续采样、氡浓度监测及数据处理一体化功能的实验平台。通过合理配置及流程设计,实现氡源、采样、测量、数据处理的自动化连续操作,完成时限空气中氡浓度的采样、测量及数据处理一体化实验装置。通过对实验仪器的改造,形成采样、测量及数据处理一体化的实验平台,方便学生进行相关实验,以较少的实验仪器数量实现更多的学生的动手操作机会。实验内容紧扣教学内容,通过实验可加深学生对教学内容的理解,同时锻炼学生的动手能力。通过对空气中氡浓度的监测与评价实验,使本科生掌握氡及其子体监测的理论,熟悉空气中氡浓度监测的方法,掌握环境取样、预处理、测量及数据处理的流程,对增强学生学习兴趣、培养学生实验动手能力及综合分析思考能力具有重要的意义。
2.2 课程设计与实验相结合
课程设计(Practicum)是指大学课程中的综合性实践教学环节,可以帮助学生加深对课程的理解,还能锻炼综合运用课程知识解决实际问题的能力,不失为一种良好的实践方式。因此在开设实验的同时,在不具备实验条件的情况下,可通过开设课程设计环节来弥补实验条件的不足,在某种程度上也能增加学生解决问题的能力。
2.3 联合辐照中心进行实验
该校自有辐照中心,设有30万居里级Co-60伽玛辐射源。可围绕辐照中心开展一系列环境辐射监测的实验。但在实验过程中,要注意辐射防护等问题。拟在辐照中心周围开展环境监测实验。
3 结语
在有限的条件下,环境辐射监测实验项目的开发会遇到很多的难题。但实践环节的作用对学生们来说不言而喻。针对现有的条件,该课程通过自搭实验平台、课程设计与实验相结合以及联合辐照中心等方法,提出了一些好的应对措施,并通过实践检验,取得了较好的教学效果。
参考文献
[1] 成晓毅.核电站环境连续γ辐射监测系统建设初探[J].辐射防护通讯,2002,22(1):12-15.
[2] 魏同锋.Ir192γ源射线探伤机产生的辐射监测方案设计[J].职业,2014(9):158.
[3] 张亚平,周娜.我国核电站的环境电离辐射监测概况[J].海峡预防医学杂志,2010,16(1):26-30.