輻射環境防護監測及儀器選用

郝志軍

中國輻射防護研究院 山西太原 030006

輻射防護監測的主要目的在于對人們生活環境的安全性提供保障，測量的意義在于對人們受到輻射劑量進行準確估算和有效控制，監測屬于一種衡量環境安全性的方法。

1 關于輻射防護監測概述

在安全使用放射源的情況下，尋找找不到的輻射源，針對放射源所引起的破損污染程度和具體污染的范圍加以確定，并且準確估算工作人員因為放射源所發生的輻射程度。為了實現這些目標必然需要使用一定的輻射監測工具[1]。輻射防護監測主要是以人和環境為監測的對象，所監測的對象主要有工作場所、個人劑量、環境以及流出物。實施輻射防護監測的內容主要包括制定監測的方案、到現場進行采樣和測量、到實驗室進行測量和分析，對于數據進行處理，對監測結果進行評價等。在監測方案之中需要對監測的對象進行明確，并且選擇監測的點位和周期，合理使用監測的儀器和方法，采取有效的方法保障監測質量等。輻射防護監測一定要注意采取有效的措施保證監測的質量，因此就要求監測人員必須在取得考核合格的證件之后才能夠上崗工作，還要將使用的監測儀器定期拿到相關的計量部門進行檢定，嚴格控制監測整個過程。

2 關于輻射探測器的原理和監測儀器的使用概述

輻射屬于人體不可感知的存在，所以人們就要通過使用儀器來對各種輻射進行探測，結合輻射能量大小、強度以及具體的類型等特性加以測量。輻射探測器在射線作用之下可以產生一定的次級效應，通過電子儀器能夠檢測出次級效應。很多探測器主要是結合放射線中的分子或原子電離和激發等原理而制作出來的。其可以將射線中的能量轉變成電壓或者電流信號的形式而存在，通過這樣能夠使電子儀器進行記錄。人們結合射線和物質之間相互作用之后所能產生的各類效應，對于各個類型的探測器進行制作。放射性測量探測器主要包括了閃爍、氣體電離和半導體探測器三種類型。另外，還有一些熱釋光和固體徑跡等類型的探測器。

2.1 氣體電離探測器概述

我們常常將G-M 計數管、電離室、正比計數器統稱為氣體電離探測器，在這些氣體電離探測器運行期間所呈現出來的工作特點存有一定的差異，不過具體的原理都是依靠著一些放射線引發探測器中電離出氣體，之后再收集電離期間剩余的多余電荷，最終詳細準確的記錄放射線情況[2]。

2.2 半導體探測器概述

半導體探測器在制作期間會使用一些半導體材料。需要將探測器內加設一個電場，通過這樣能夠將電離之后剩余的載流子能夠收集到電極上。半導體探測器在實際應用期間和氣體探測器的工作機制有很多相似的地方，主要是在受到外電場施加的作用，進而使其有輸出信號出現，所以，我們便可以認為半導體探測器的本身也可以鬼結成一種固體電離室。

2.3 閃爍探測器概述

閃爍探測器的組成主要包括光電倍增管和閃爍體。閃爍探測器分辨時間相對較短，探測γ 射線期間所能發揮出來的效率相對較高，在當前這種核輻射探測器具有較為廣泛的應用范圍。

3 關于輻射監測儀器選用的原則和方法

3.1 電離室類監測儀概述

該電離室屬于環境劑量率測量期間較為常見的儀表，這種儀器的組成主要包括電子線路、高壓電離室探測器兩個具體的部分，高壓電離室探測器的球殼為不銹鋼材質，其中被充入較高的氣壓，在其中有一個電極密封其中。在電子線路之中主要包括了二次放大電路、MOSFET 靜電計、讀出線路以及高低壓變換器。在美國該種儀表有著較為廣泛的應用，不過因為價格較高的缺點導致應用的范圍有所影響。

3.2 閃爍劑量率儀概述

該儀器主要使用一些特殊物質，在射線作用的情況之下，利用其所具有的發光特性對射線進行探測，我們通常以閃爍體稱呼這種物質。在閃爍體中會有較弱的熒光出現，所以要想對熒光進行探測的話，無可避免會使用到光電倍增管進行探測。在對光電倍增管進行應用的過程之中首先需要將熒光轉換成電脈沖，隨后再使其放大[3]。

3.3 中子監測儀概述

該儀器之中通過彈性碰撞和核反應能使中子和物質之間發生相互作用，進而在作用之后產生直接能夠電離得次級粒子。產生這些粒子的過程決定了中子探測的效果。我們一般應用n-p 彈性散射對于快中子進行探測，對慢中子進行探測主要是應用6Li（n、3H）4He 和10B（n、α）的反應。這兩種反應過程都不會有γ射線出現。在探測儀中如果充入一定量的BF3 和3He 氣體能夠實現對低于0.5eV 慢中子的測量，如果在其內部充入一定量的含氫物質能夠實現對那些能量超出100keV 快中子的探測。

中子輻射監測相比于γ 輻射監測的過程更為復雜。一方面是種子輻射場中一般都存在一定的γ 輻射；另一方面，中子能量一半伴有較寬的范圍，不同能量的機體和中子之間所產生的作用類型有所差異，所產生的次級輻射也有著一定的區別。就算使用相同劑量的吸收劑，因為品質因數有所差異，劑量當量有所區別，也會造成評價測量結果比較困難。

3.4 測氡儀概述

測量氡的時候，測量的對象主要是在氡-222 衰變期間所生成的子體，氡子體大都是以一種固體顆粒的狀態懸浮在空氣之中，而且處在一種放射性的氣溶膠狀態。氡子體對于人體所造成的危害較大，這一危害主要是在人們呼吸的時候，向著人體的肺部與支氣管進行沉積，這種情況便會損傷呼吸器官組織。測量空氣之中所含氡子體濃度的過程中都是先收集大量的氡子體，通過使用α 輻射測量儀對于濾膜上面α 放射性的強度進行測量。在氡子體測量組成主要包括兩個過程，第一個過程是取樣期間積累氡子體，第二個過程是在完成取樣之后對于氡子體測量期間發生的衰變[4]。

4 結語

本文針對輻射環境防護監測的方法和儀器選擇進行了描述，希望由此能為閱讀本文的研究人員提供一些經驗層面的參考。