輻射監測儀器對宇宙射線響應的探討

石敏

（遼寧省核與輻射監測中心，遼寧沈陽　110031）

輻射監測儀器對宇宙射線響應的探討

石敏

（遼寧省核與輻射監測中心，遼寧沈陽110031）

本文主要針對輻射監測過程中不同的γ輻射劑量儀對宇宙射線的響應不同，通過將不同的儀器采取相同的條件進行宇宙射線的測量比對，同時再選用固定的地點，采取扣除宇宙射線的方法進行驗證性監測比對，從而得出不同儀器宇宙射線的響應不同，扣除宇宙射線后監測結果基本一致。因此，在日常的監測中，陸地γ外照射空氣吸收劑量率的監測結果需要扣除宇宙射線的影響。

輻射監測儀器宇宙射線比對

在正常本底環境中，宇宙射線是環境天然輻射的主要組成部分，約占天然本底輻射外照射劑量率的40%［1］。宇宙射線隨海拔高度和地磁緯度而變化，同時還受太陽活動周期的影響［2］。盡管宇宙射線輻射場的變化比較小且有規律，但γ外照射測量儀表對宇宙射線的響應存在較大差距［3-4］，因此在進行γ輻射劑量率測量時需扣除儀表對宇宙射線的響應部分［5］，以盡可能降低測量誤差，使各監測數據有可比性。

在進行輻射環境的放射性監測中，最常用的輻射監測儀器為γ輻射劑量率測量儀。在實際工作中，γ輻射劑量率儀所監測的數據是含有宇宙射線的數值的，由于不同的γ輻射劑量率儀對宇宙射線的響應不同，造成實際的監測數據差異不一，標準誤差會達到1%～30%，所以有必要對不同的儀器進行宇宙射線的監測比對，在出具監測數據時統一量值，以扣除宇宙射線的影響。

1　比對儀器及測量方法

1.1比對儀器

表1　γ輻射劑量率儀參數

表2　測量水庫相關參數

表3　宇宙射線測量結果

表4　陸地γ外照射空氣吸收劑量率監測結果

表5　陸地γ外照射空氣吸收劑量率監測結果

本實驗比對儀器采用三個生產廠家的三種探頭形式的四臺γ輻射劑量率儀，其技術參數如表1。

1.2測量方法及測量方式

1.2.1測量方法

《環境地表γ輻射劑量率測定規范（GB/T14583-93）》中5.6. 2規定測量宇宙射線時需在水深大于3m，距岸邊大于1km的淡水面上［5］。

《電離輻射環境監測與評價》（潘自強主編）一書中也給出：測量宇宙射線現場測量通常在水深大于3m，距岸邊大于1km的內陸湖泊和水庫的開闊水面上的木船中進行［6］。

1.2.2測量方式

測量選擇遼寧省內的遼陽市參窩水庫、撫順市大伙房水庫、瓦房店市蓮花水庫、錦州市龍灣水庫。測量時均選擇天氣晴的情況下進行，測量水庫及時間等相關參數見表2。

2　比對測量結果

測量時，將4臺儀器置于船上距船底約0.8米，測量數據為50～100個，取平均，其結果見表3。

表中2#、3#為同一型號的輻射劑量率儀，1#、2#、3#為同一類型的輻射劑量率儀，4#與其它儀器的類型不同。

表中可以看出，同一型號的輻射劑量率儀的監測結果基本一致，同一類型的輻射劑量率儀的監測結果相近，不同類型的輻射劑量率儀的監測結果相差較大。

測完宇宙射線后，選擇就近陸地進行γ外照射空氣吸收劑量率的監測，其結果見表4。

將監測結果扣除宇宙射線后，其陸地γ外照射空氣吸收劑量率監測結果見表5。

由監測結果可以看出：扣除宇宙射線后，不同型號、不同類型的監測儀器的γ外照射空氣吸收劑量率監測結果基本一致。

3　分析與討論

（1）通過表1中不同儀器在不同海拔高度的水庫上進行的宇宙射線測量可以看出：不同的輻射劑量率儀對宇宙射線的影響不同，高壓電離室類輻射劑量率儀對宇宙射線響應值較閃爍類輻射劑量率儀高，同類監測儀器的宇宙射線響應值基本一致。

（2）由表3的監測結果可以看出：陸地上γ外照射空氣吸收劑量監測結果扣除宇宙射線后基本一致，說明與儀器的類型無關。

（3）由于各水庫所在地區的海拔高度不同，宇宙射線的監測結果會有差異，由表1中監測結果可以看出，宇宙射線的測量結果符合宇宙射線隨海拔的增加而增大的趨勢。

綜合以上，在環境γ外照射空氣吸收劑量率的測量中，γ輻射劑量率儀表的讀數值是宇宙射線、陸地γ輻射以及自身本底貢獻之和，為得到陸地γ外照射空氣吸收劑量率，應扣除宇宙射線的貢獻。同時由于不同儀器對宇宙射線的響應值隨測量點而不同，因此在實際測量工作中應選擇地磁緯度和海拔高度與測量點接近的水域面上，測定其對宇宙射線的響應，以扣除宇宙射線的影響，這對正確研判數據具有重要意義。

［1］聯合國原子輻射效應科學委員會.電離輻射源與效應［M］.山西：山西科學技術出版社，2002：109.

［2］金花，岳清宇.中國大陸地區居民所受宇宙射線劑量估算［J］.原子能科學技術，1989，23（6）：9-15.

［3］任天山，林蓮卿，陳志鵬，等.宇宙射線電離量的測定和幾種探測器對宇宙射線的響應［J］.輻射防護，1987，（3）：185-190.

［4］劉鄂.閃爍型外照射測量儀對宇宙射線響應值的實驗修正［J］.新疆環境保護，1989，（03）：25-28.

［5］GB/T14583-93，環境地表γ輻射劑量率測定規范［S］.

［6］潘自強.電離輻射環境監測與評價［M］.北京：原子能出版社，2009：256.

石敏（1964—），女，遼寧沈陽人，本科，研究方向：輻射環境監測。