γ能譜法在環(huán)境空氣210Pb測量中的應(yīng)用

（山東省核與輻射安全監(jiān)測中心，山東濟南 250117）

210Pb是天然放射性核素，是鈾系衰變鏈上的子體。鉛本身是親骨性、高毒性元素，大氣中210Pb吸入后，會造成內(nèi)照射，會對人體造成一定損傷。在環(huán)境中，各種人為活動如核能應(yīng)用、鈾礦冶開采、化石燃料的燃燒等，都有可能將鈾系核素暴露在空氣中，其子體氡是一種氣體進(jìn)入大氣循環(huán)，經(jīng)衰變產(chǎn)生210Pb。因此，環(huán)境空氣中的210Pb活度濃度水平逐漸引起人們關(guān)注[1]。

本實驗采用寬能p型或者N型γ能譜儀進(jìn)行氣溶膠測量，得到了2018—2020年連續(xù)3年濟南市某點位氣溶膠中210Pb活度濃度水平。證明了用γ能譜法測量環(huán)境空氣中的210Pb是可行的，并分析210Pb活度濃度水平與季節(jié)、空氣質(zhì)量等環(huán)境因素的關(guān)系[2]。

1.設(shè)備與材料

1.1 采樣設(shè)備與材料

采用HH02-SS2000型超大流量氣溶膠采樣器進(jìn)行采樣，濾膜為3M濾材。

1.2 高純鍺γ能譜儀

本實驗采用的是ORTEC公司N型和寬能p型HPGeγ譜儀。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

效率刻度源由Eckert＆Ziegler生產(chǎn)，可溯源到國家測量基準(zhǔn)。

2.實驗方法與結(jié)果

2.1 實驗方法

使用超大流量采樣器抽取定量體積的空氣，濾膜經(jīng)壓縮處理后用高純鍺γ能譜儀分析其核素的活度濃度。采用全能峰效率曲線法公式計算，采取樣品采集時間、放置時間、測量時間3段衰變修正210Pb的活度濃度。

2.2 實驗結(jié)果

2018—2020年在濟南地區(qū)共采集35個氣溶膠樣品，對采樣前后氣溶膠濾膜進(jìn)行了稱量，得到凈塵量。用γ能譜法測得210Pb活度濃度見表1，其相關(guān)性及示意圖見圖1。

表1 2018—2020年濟南地區(qū)空氣中210Pb活度濃度水平

圖1 2018—2020年濟南地區(qū)210Pb活度濃度與靜塵量關(guān)系示意圖

3.探討與結(jié)論

2018—2020年采集氣溶膠樣品210Pb活度濃度均檢出。通過對連續(xù)3年數(shù)據(jù)的分析，可以看出每年數(shù)據(jù)的最高點出現(xiàn)在1～2月，而最低點出現(xiàn)在7～8月，因此空氣中210Pb的活度濃度與季節(jié)有關(guān)，整體呈現(xiàn)冬季高、夏季低的現(xiàn)象。通過210Pb的活度濃度與采集樣品凈塵量的比較，未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。有相關(guān)研究成果表明未發(fā)現(xiàn)霧霾環(huán)境與大氣環(huán)境放射性有關(guān)[3]。