淺談輻射巡測車在輻射本底調查中的應用

馬衛江（廣州市環境監測中心站，廣東 廣州 510030）

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淺談輻射巡測車在輻射本底調查中的應用

馬衛江
（廣州市環境監測中心站，廣東 廣州 510030）

摘 要：輻射巡測車在國內一線城市以及核電站周邊城市廣泛配置，本文初步探討了輻射巡測車在在環境地表γ輻射劑量率本底調查中的應用。輻射巡測車具有高機動性，能高效率地對大面積區域進行數據采集。輻射巡測車具有多項局限性，亟需建立監測技術細則。

關鍵詞：輻射巡測車；本底調查；儀器

隨著國民經濟的發展和核技術利用項目的日益繁榮，特別是核電事業的蓬勃發展，作為輻射應急監測中的重要組成部分，輻射巡測車逐漸在國內一線城市和核電站周邊城市得到配置。輻射巡測車具有造價昂貴，維護費時費力等特點，且經常出現輻射巡測車絕大部分時間閑置的狀況。我站工作人員結合實際，在不影響輻射巡測車應急備勤的情況下，合理有效地利用了輻射巡測車閑置時間，開發其在日常監測和科研工作中的作用。

20世紀80年代，國家環保部曾組織了全國天然放射性水平調查，但近年我國核技術應用發展迅速，尤其是廣州市周邊有正在運行的大亞灣核電站，嶺澳核電站和陽江核電站，以及正在建造的臺山核電站，核技術項目的應用是否對周圍環境造成影響，關系到社會經濟發展和廣大人民群眾的切身利益，日本福島核電事故給我們敲響了警鐘，開展環境地表γ輻射劑量率水平調查研究具有重大的意義。

我站于2012年開展了廣州市地表γ輻射劑量率本底調查項目。本次調查研究項目以便攜式儀器網格布點監測和輻射車道路巡測相結合。在輻射巡測車使用過程一邊發現問題，一邊解決問題，初步探索了輻射巡測車在輻射本底調查中的應用。

下面著重介紹輻射巡測車在地表γ輻射劑量率本底調查中的應用，對監測結果進行評價，并對巡測車使用過程中遇到的問題進行探討，給出了初步的解決方法。

1. 監測概況

輻射巡測車配備的γ輻射劑量率為GR460，GR460安裝在豐田漢蘭達車頂，儀器距離地面高度約為2m，數據采集頻率設定為1s每次，去除儀器自動剔除數據以及部分路線重疊數據后，共采集到168156個數據，理論用時為46.7h，實際用時約80h。均值為（193±65）nSv/h（γ輻射劑量率值未扣除宇宙射線，下同），最大值是539nSv/h，最小值是48nSv/h。

網格點監測作為成熟的輻射本底調查方法，對巡測數據來說具有較好的參考作用。表1列出了兩類監測數據的基本情況。

表1　網格點道路數據與巡測數據比對環境輻射劑量率統計（監測值單位：nSv/h）

2. 數據采集方式分析

由表1中數據可得，兩種監測方式的相對偏差遠為3.5%，較為理想。兩類數據采集方式對比，車載巡測采集方式具備以下優勢：

（1）巡測數據可以簡便地取得大量的數據。在統計方法正確的情況下，統計量增加對統計結果的正確性產生一定程度的正面影響。

（2）在對同一區域（足夠大）進行輻射地表γ輻射劑量率本底調查的情況下，巡測方式顯著節省了人力物力。

（3）巡測方式對區域的覆蓋能力遠遠強于網格點監測方式。

車載巡測同樣存在著先天不足，各種影響因素總結如下：

（1）車速

車速行駛過程中，發動機振動和加速減速過程可能會引起車載儀器探頭的振動，儀器振動會引起監測值的波動，而這種監測數值的波動不是地表輻射劑量率的真實反映，應盡量在兼顧效率的同時，控制一定的車速，減小振動的影響。

（2）路況

顛簸的路面會加劇車身振動對監測數據的影響，而在大范圍的巡測情況下，這類情況不可避免。同時針對同一區域的巡測，路況不同，監測結果不同。巡測過程中應避免路況的明顯變化對巡測結果產生影響。

表2　不同車速下測量值

（3）監測對象的局限性

巡測數據不能覆蓋車輛不能通行的區域，某些感興趣的原野等類型的監測對象只能通過便攜式儀器進行監測。因此巡測必須與便攜式儀器監測相結合進行。

（4）校準和刻度難度

目前國內尚無針對車載劑量率儀的校準方法，對于車載儀器怎樣校準只能通過校準因子傳遞的方法，而校準因子的傳遞會造成誤差增大，校準因子傳遞方法會對巡測結果產生較大影響。

核工業行業內標準《車載伽瑪能譜測量規范》（EJ/T 980-1995）給出車載巡測系統儀器標定的基本原則，要求車載伽瑪能譜儀在飽和的鈾模型、釷模型、鉀模型、鈾釷混合模型和本底模型上標定，給出鈾、釷和鉀特征峰道上的靈敏系數。這種刻度方式并不符合地表γ輻射劑量率本底調查的要求。

（5）儀器穩定性

儀器工作環境惡劣，經常會面對強振動、高溫和高濕度的考驗，對儀器的穩定性可能會產生一定的影響，特別是電源系統和數據傳輸系統發生故障的可能性較大。

（6）儀器數據扣除的設置

儀器主機可設置可疑監測數據的扣除，高于某一數值的數據將直接扣除，不參與統計。此項設置主要是為減小車體振動等引起計數異常導致對統計結果的影響，但在環境劑量率確實存在異常的情況下，該項設置就容易誤刪數據，對統計結果產生不良影響。

（7）宇宙射線扣除

由于車載劑量率儀轉移到符合宇宙射線測量的水面上進行宇宙射線測量，另外車載劑量率儀的校準因子也需要便攜式儀器進行傳遞，如果采用傳遞的方式對車載劑量率儀進行宇宙射線的扣除（車載劑量率儀校準因子參與宇宙射線扣除計算），誤差將會放大。

（8）無監測技術細則等指導文件支持

在環境監測領域內，作為較為新穎的監測方式，目前尚無技術部門或者監測部門牽頭制定出相關的監測技術細則，不利于有效促進開展車載巡測在地表γ輻射劑量率水平調查中的應用。

目前在用的兩個相關標準《車載伽瑪能譜測量系統》（EJ/T 585-1991）和《車載伽瑪能譜測量規范》（EJ/T 980-1995）都是核工業行業內標準，主要針對放射性礦產勘查和基礎地質研究，不適用環境監測領域。

3. 對策

針對以上目前存在的影響因素，結合輻射巡測車的使用心得，給出以下解決方案。

（1）測試車速影響

為了測試車速對監測結果的影響，采用10m為間隔布點，停車采集數據，監測100m長柏油馬路的地表γ輻射劑量率水平，再測試不同的車速通過該路段時記錄下的γ輻射劑量率。測試結果見表2。

根據測試結果，車速提高，車身振動頻率和幅度增大，與靜止狀態下相比測量值越來越大。在兼顧巡測效率和測量值穩定性的情況，車速保持在50km/h是較為理想的。

（2）儀器校準

儀器的校準采用校準因子傳遞的方式，選擇一處穩定的輻射場，不易受到外部因素的干擾，用穩定性較高的高壓電離室給出車載劑量率儀的校準因子，針對同一目標用校準過的6150多功能輻射儀和車載劑量率儀同時測量，檢驗校準因子傳遞的有效性。

（3）儀器穩定性的測試

選擇一條基本情況穩定的道路，要求道路兩側一年內無大規模建筑改動，一年內無道路路面整修和新建地鐵線路等情況。一年為周期，在符合監測條件的天氣情況下，期間內定期固定線路進行巡測，兩次監測時間間隔不超過一個月，測試儀器的穩定性。

（4）摸索數據扣除方式

針對本底調查監測方式的特殊性，引入半高寬等因素對數據扣除進行探索。對于劑量率曲線圖中尖銳的峰予以扣除，而對于能夠反應真實情況的數據則予以保留，具體扣除的原則需要進一步確定，精確量化。

結語

輻射巡測車在地表γ輻射劑量率本底調查中可以起到重要的作用，相對于傳統的網格點監測方法具備多項優勢，在短時間內大范圍覆蓋監測區域，并取得大量數據。車載巡測的方式有很多不足之處，想要得到可靠的數據，推廣輻射巡測車在輻射本底調查中應用，還要繼續對其使用方法進行探索。

解開車載巡測使用問題的重中之重主要有以下兩點：

（1）集輻射環境監測系統之力，開展車載巡測技術的研究，制定相關的技術規范，特別是刻度和檢定方法的確定，確保巡測數據可以用于輻射環境本底調查領域。

（2）開展對車載巡測儀器在國內使用過程的穩定性和適應性等各方面基本性能的研究，確保進口儀器不會出現水土不服等狀況，對其適用范圍做進一步的開發。

參考文獻

［1］袁之倫，李宏宇，唐麗麗，等.車載輻射環境巡測技術應用的探討［J］.環境監測管理與技術，2013（6）：52-55.

［2］潘自強，郭明強，崔廣志，等.中國天然輻射本底水平和居民劑量估算［J］.輻射防護，1992（4）：251-259.

中圖分類號：TL73

文獻標識碼：A