① 伽馬射線探傷拍片的輻射有多遠對人體的危害有多大
輻射當然有危害,至於危害有多大,要看你接受的輻射劑量是多少了,不超標准就是安全的。
探傷時的輻射安全距離,需要儀器實測確定,不能隨便估計。
② 什麼是伽馬輻照裝置
伽馬輻照裝置是利用電離輻射加工處理食品,以控制食源性致病菌、減少食物的微生物數量和蟲害、抑制塊根類農作物發芽,以及延長易腐壞農產品的保質期。輻照技術已獲准用於約50種不同種類的食物,並最少有33個國家在商業上應用這項技術。盡管業界數十年來一直使用輻照技術為食物進行消毒,以符合檢疫規定,但食用輻照食物對健康的影響仍是備受關注。這項研究概述了食物輻照技術的基本原理、應用范圍,以及食用輻照食物對消費者構成的潛在健康風險。現有證據顯示,雖然輻照加工會令食物產生化學變化,導致營養素流失,但如按照建議的方法進行輻照加工食物,而且加工過程符合良好製造規范,輻照食物的安全性和營養素質量,與用其他傳統食物加工方法(例如加熱、巴士德消毒和裝罐)處理的食物相若。
食物輻照技術是利用電離輻射加工處理食品,以控制食源性致病菌、減少食物的微生物數量和蟲害、抑制塊根類農作物發芽,以及延長易腐壞農產品的保質期。根據國際原子能機構的資料,超過50個國家已批准使用輻照技術處理約50種不同種類的食物,並有33個國家在商業上應用各國准許進行輻照加工的食品不盡相同,但一般只限於香料、香草、調味料、某些新鮮水果或乾果和蔬菜、海產、肉類及肉類製品、家禽,以及蛋類製品。盡管業界數十年來一直使用輻照技術為食物進行消毒,以符合檢疫規定,但食用輻照食物對健康的影響仍是備受爭議的問題。食品經輻照後產生的化學物是否具有毒性,以及輻照處理會否改變食品的營養價值,都是令人關注的事宜。根據食品法典委員會《輻照食品通用標准》,建議用於食品加工的電離輻射是∶(I)放射性核素鈷-60(60Co)或銫-137(137Cs)產生的伽瑪射線;以及(II)由機械源產生的電子束(最高能量為10兆電子伏特)和X射線(最高能量為5兆電子伏特)。
(I) 放射性核素鈷-60和銫-137產生的伽瑪射線鈷-60由高度精製的鈷-59(59Co)顆粒在核反應堆中經中子撞擊而成,銫-137則由鈾裂變產生。鈷-60和銫-137發出穿透力強的伽瑪射線,可用以處理大件或已包裝食物。目前,鈷-60是最廣泛應用於食物輻照的放射性同位素。 (II) 由機械源產生的電子束和X射線機械源產生的電離輻射的主要優點是,整個處理系統都不涉及放射性物質。產生電子束的電器裝置由電力驅動,以直線加速器將電子加速至接近光速。但這些高能電子束的穿透力有限,只適用於較薄的食物。以電子束撞擊金屬靶,可把電子轉化為不同能量的X射線。雖然X射線的穿透力較由鈷-60和銫-137產生的伽瑪射線強4,但由於電子轉化為X射線的效率一般低於10%,以致機械源輻射的應用一直難以推廣。 當電離輻射穿過如食物等物質時,能量會被吸收,食物成分的原子和分子會被離子化或激發,引起輻照食物中出現的化學和生物學變化。食物輻照的化學效應食物進行輻照時所產生的化學效應,是由於處於激發態的分子及離子分解後,與相鄰分子發生反應,而引發的連串相互反應。主要的化學反應包括分子內部出現異構化和分裂,並與相鄰分子發生反應,產生連串新化學產物(包括高反應自由基)。食物經輻照後而產生的自由基,通常存在時間很短。不過,在一些干制、冷藏或含堅硬部分(例如骨頭)的食物,由於產生的自由基的活動性有限,因此會存留一段較長時間。由電離輻射引起的另一個重要化學反應是水輻射分解。水分子經輻照後產生的羥基自由基和過氧化氫屬高反應性,容易與大部分芳香族化合物、羧酸、酮、醛和硫醇等發生反應。這些化學變化對消除食物的微生物具有重要作用。不過,如輻照環境條件控制不善,這些化學變化難免會對某些食品造成不良影響(例如失去原有風味)。在輻照過程中,利用鈷-60產生的伽馬射線作能量源,以提供電離輻射。商用輻照設施的共通之處是設有輻照室,以及用以運送食物進出輻照室的輸送系統。輻照廠房跟其他工業設施在結構上的主要分別是,輻照室四周建有混凝土防護圍牆(厚度一般為1.5至1.8米),以防止電離輻射的泄漏。 放射性核素源會持續發出輻射。當輻射源不用作處理食物時,會貯存在一個水深約6米的水池內。水可吸收輻射能量,是其中一種最佳的阻隔輻射防護物質之一,將輻射源貯存在水裡,可保護須要進入輻照室的工作人員免受輻射照射。輻照設施的輸送系統採用路軌設計,用以運送食物通過輻照室進行輻照處理。通過控制輻照的時間和輻照源的能量,就可以調節食品接受電離輻射照射的劑量,以達致特定的目的。
在國內,工業用的食物輻照設施必須領取許可證,並受國家輻射安全及衛生當局的規管及監察。他們亦有參考其他主管當局制定的輻照標准 和實務守則 。國際原子能機構和聯合國糧食及農業組織合作建立了一個食物輻照設施資料庫,臚列各國的認可食物輻照設施,供公眾參考。
③ 核電設備60年設計壽命什麼概念
設計壽命60年簡單的理解就是60年內能夠安全可靠運行,主要指的設備方面。在核電站設計時,對大設備,比如壓力容器,需接受很強的輻射照射,為此在核電站的壓力容易的照射區域都會設置一個樣品盒,樣品盒裡面會保留與壓力容器相同的材料,然後定期對材料性能進行分析,以保證設備的可靠性。
④ 伽馬射線對人體的危害距離是多少,有多大危害
伽馬射線
伽馬射線
6500萬年前,一顆撞向地球的小行星曾導致了恐龍的滅絕。然而據英國《新科學家》雜志2003年披露,來自外太空的殺手遠不止小行星一個,最新科學研究顯示,早在4億年前,地球上曾經歷過另外一次生物大滅絕,而罪魁禍首就是銀河系恆星坍塌後爆發的「伽馬射線」!
在天文學界,伽馬射線爆發被稱作「伽馬射線暴」。究竟什麼是伽馬射線暴?它來自何方?它為何會產生如此巨大的能量?
「伽馬射線暴是宇宙中一種伽馬射線突然增強的一種現象。」中國科學院國家天文台趙永恆研究員告訴記者,伽馬射線是波長小於0.1納米的電磁波,是比X射線能量還高的一種輻射,它的能量非常高。但是大多數伽馬射線會被地球的大氣層阻擋,觀測必須在地球之外進行。
冷戰時期,美國發射了一系列的軍事衛星來監測全球的核爆炸試驗,在這些衛星上安裝有伽馬射線探測器,用於監視核爆炸所產生的大量的高能射線。偵察衛星在1967年發現了來自浩瀚宇宙空間的伽馬射線在短時間內突然增強的現象,人們稱之為「伽馬射線暴」。由於軍事保密等因素,這個發現直到1973年才公布出來。這是一種讓天文學家感到困惑的現象:一些伽馬射線源會突然出現幾秒鍾,然後消失。這種爆發釋放能量的功率非常高。一次伽馬射線暴的「亮度」相當於全天所有伽馬射線源「亮度」的總和。隨後,不斷有高能天文衛星對伽馬射線暴進行監視,差不多每天都能觀測到一兩次的伽馬射線暴。
伽馬射線暴所釋放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提並論。伽馬射線暴的持續時間很短,長的一般為幾十秒,短的只有十分之幾秒。而且它的亮度變化也是復雜而且無規律的。但伽馬射線暴所放出的能量卻十分巨大,在若干秒鍾時間內所放射出的伽馬射線的能量相當於幾百個太陽在其一生(100億年)中所放出的總能量!
在1997年12月14日發生的伽馬射線暴,它距離地球遠達120億光年,所釋放的能量比超新星爆發還要大幾百倍,在50秒內所釋放出伽馬射線能量就相當於整個銀河系200年的總輻射能量。這個伽馬射線暴在一兩秒內,其亮度與除它以外的整個宇宙一樣明亮。在它附近的幾百千米范圍內,再現了宇宙大爆炸後千分之一秒時的高溫高密情形。
然而,1999年1月23日發生的伽馬射線暴比這次更加猛烈,它所放出的能量是1997年那次的十倍,這也是人類迄今為止已知的最強大的伽馬射線暴。
成因引發大辯論
關於伽馬射線暴的成因,至今世界上尚無定論。有人猜測它是兩個中子星或兩個黑洞發生碰撞時產生的;也有人猜想是大質量恆星在死亡時生成黑洞的過程中產生的,但這個過程要比超新星爆發劇烈得多,因而,也有人把它叫做「超超新星」。
為了探究伽馬射線暴發生的成因,引發了兩位天文學家的大辯論。
在20世紀七八十年代,人們普遍相信伽馬射線暴是發生在銀河系內的現象,推測它與中子星表面的物理過程有關。然而,波蘭裔美國天文學家帕欽斯基卻獨樹一幟。他在上世紀80年代中期提出伽馬射線暴是位於宇宙學距離上,和類星體一樣遙遠的天體,實際上就是說,伽馬射線暴發生在銀河系之外。然而在那時,人們已經被「伽馬射線暴是發生在銀河系內」的理論統治多年,所以他們對帕欽斯基的觀點往往是付之一笑。
但是幾年之後,情況發生了變化。1991年,美國的「康普頓伽馬射線天文台」發射升空,對伽馬射線暴進行了全面系統的監視。幾年觀測下來,科學家發現伽馬射線暴出現在天空的各個方向上,而這就與星系或類星體的分布很相似,而這與銀河系內天體的分布完全不一樣。於是,人們開始認真看待帕欽斯基的伽馬射線暴可能是銀河系外的遙遠天體的觀點了。由此也引發了1995年帕欽斯基與持相反觀點的另一位天文學家拉姆的大辯論。
然而,在十年前的那個時候,世界上並沒有辦法測定伽馬射線暴的距離,因此辯論雙方根本無法說服對方。伽馬射線暴的發生在空間上是隨機的,而且持續時間很短,因此無法安排後續的觀測。再者,除短暫的伽馬射線暴外,沒有其他波段上的對應體,因此無法藉助其他波段上的已知距離的天體加以驗證。這場辯論誰是誰 非也就懸而未決。幸運的是,1997年義大利發射了一顆高能天文衛星,能夠快速而精確地測定出伽馬射線暴的位置,於是地面上的光學望遠鏡和射電望遠鏡就可以對其進行後續觀測。天文學家首先成功地發現了1997年2月28日伽馬射線暴的光學對應體,這種光學對應體被稱之為伽馬射線暴的「光學余輝」;接著看到了所對應的星系,這就充分證明了伽馬射線暴宇宙學距離上的現象,從而為帕欽斯基和拉姆的大辯論做出了結論。
到目前為止,全世界已經發現了20多個伽馬射線暴的「光學余輝」,其中大部分的距離已經確定,它們全部是銀河系以外的遙遠天體 。趙永恆研究員說,「光學余輝」的發現極大地推動了伽馬射線暴的研究工作,使得人們對伽馬射線暴的觀測波段從伽馬射線發展到了光學和射電波段,觀測時間從幾十秒延長到幾個月甚至幾年。
超新星再次引發爭論難題一個接著一個。2003年3月24日,在加拿大魁北克召開的美國天文學會高能天體物理分會會議上,一部分研究人員宣稱它們已經發現了一些迄今為止最有力的跡象,表明普通的超新星爆發可能在幾周或幾個月之內導致劇烈的伽馬射線大噴發。這種說法一經提出就在會議上引發了激烈的爭議。
其實在2002年的一期英國《自然》雜志上,一個英國研究小組就報告了他們對於伽馬射線暴的最新研究成果,稱伽馬射線暴與超新星有關。研究者研究了2001年12月的一次伽馬射線暴的觀測數據,歐洲航天局的XMM—牛頓太空望遠鏡觀測到了這次伽馬射線暴長達270秒的X射線波段的「余輝」。通過對於X射線的觀測,研究者發現了在爆發處鎂、硅、硫等元素以亞光速向外逃逸,通常超新星爆發才會造成這種現象。
大多數天體物理學家認為,強勁的伽馬射線噴發來自恆星內核坍塌導致的超新星爆炸而形成的黑洞。麻省理工學院的研究人員通過錢德拉X射線望遠鏡追蹤了2002年8月發生的一次時長不超過一天的超新星爆發。在這次持續二十一小時的爆發中,人們觀察到大大超過類似情況的X射線。而X射線被廣泛看作是由超新星爆發後初步形成的不穩定的中子星發出。大量的觀測表明,伽馬射線噴發源附近總有超新星爆發而產生的質量很大的物質存在。
反對上述看法的人士認為,這些說法沒有排除X射線非正常增加或減少的可能性。而且,超新星爆發與伽馬射線噴發之間存在時間間隔的原因仍然不明。
無論如何,人類追尋來自浩瀚宇宙的神秘能量———伽馬射線暴的勢頭不會因為一系列的疑惑而減少,相反,科學家會更加努力地去探索。作為天文學的基礎研究,這種探索對人們認識宇宙,觀察極端條件下的物理現象並發現新的規律都是很有意義的。
⑤ 關於伽馬射線輻射的問題,求高手一一解答!!謝謝!
放心啦,射線是不會殘留的,核電站事故哥殘留是因為爆炸引起放射性物質泄漏,形成粉塵污染空氣,水。而你的儀器裡面有放射性物質,只有射線射出,因此離開輻射源輻射就會停止,因此你說洗澡,洗衣服除非你被空氣粉塵污染,你那情況是完全沒必要擔心的。還有就是伽馬儀器輻射量很小的,如果現在沒什麼大礙就不會有事的。
⑥ 伽馬射線對人體有哪些損害
γ射線具有極強的穿透本領。人體受到γ射線照射時,γ射線可以進入到人體的內部,並與體內細胞發生電離作用,電離產生的離子能侵蝕復雜的有機分子,如蛋白質、核酸和酶。
它們都是構成活細胞組織的主要成份,一旦它們遭到破壞,就會導致人體內的正常化學過程受到干擾,嚴重的可以使細胞死亡。
(6)伽馬輻射裝置設計壽命擴展閱讀:
起源理論
關於γ射線爆發的起源有一種理論——它們是具有無窮能量的「巨超新星」(hypernova),在覺醒時留下巨大的黑洞。看起來γ射線爆發似乎是排成隊列的巨型黑洞。
太空產生
在太空中產生的伽馬射線是由恆星核心的核聚變產生的,因為無法穿透地球大氣層,因此無法到達地球的低層大氣層,只能在太空中被探測到。太空中的伽瑪射線是在1967年由一顆名為「維拉斯」的人造衛星首次觀測到。
從20世紀70年代初由不同人造衛星所探測到的伽馬射線圖片,提供了關於幾百顆此前並未發現到的恆星及可能的黑洞。於90年代發射的人造衛星(包括康普頓伽馬射線觀測台),提供了關於超新星、年輕星團、類星體等不同的天文信息。
⑦ 伽馬能譜儀對人有危害嗎
伽瑪能譜儀本身由探頭、電子線路和數據處理系統組成,本身不會對人體造成任何放射性危害。
這套設備又是分析放射性核素及其含量的,所以工作人員要接觸放射性樣品,包括刻度用的標准放射源,要測量的樣品,如果攜帶型的包括去測量環境中放射性核素。
但是,這套設備要測量的放射源和樣品或者環境,必須是很底的,否則就會飽和,所以通常待測樣品、刻度放射源的放射性通常是環境級別的(或者稍高),一般不需要特別防護,不會對人體造成危害。很多時候就是測量分析土壤、岩石等樣品的核素。
⑧ 典型地區伽馬輻射特徵及其影響
安全環境是人類賴以生存的基礎,天然放射性輻射環境是人類生存環境的重要組成部分。研究表明,放射性物質廣泛存在於自然界各類物質中,包括空氣、水和土壤等。人們賴以生存的地表環境中的放射性污染主要來自自然界中天然放射性核素,輻射源主要是衰變型天然放射性核素(238U,232Th 和40K)。地表輻射與地質背景、降雨和排水,以及其他人類活動和習慣均有關系。但是,一定區域內的天然輻射本底水平是由岩石和土壤中的衰變型天然放射性核素(如238U,232Th 和40K)所決定的,地殼中的天然放射性核素濃度決定了該地區天然 γ輻射劑量的大小。γ射線穿透能力極強,它可以穿透50~60cm 厚的鋁板,人體如接受超劑量的 γ 照射會導致頭昏、失眠、貧血、發熱、脫發、流產等,嚴重可能會誘發人體細胞癌變。目前,國內外研究中天然核輻射對環境的影響往往被人們所忽視,但它卻可能造成對環境的一定危害。因此,環境研究不僅需要了解重金屬和有機污染物,而且更需重視放射性污染。
青島是中國東部正在向國際化大都市邁進的城市之一,這對青島的環境質量提出更高的要求。區域構造背景上,青島屬於新華夏系巨型構造的第二隆起帶,位於郯城-廬江斷裂構造帶的東側,形成一系列北東向構造,該區燕山期岩漿岩活動頻繁,形成了以富含天然鈾、釷和鉀元素的鹼性長石花崗岩及二長花崗岩為主的大規模侵入岩體,土壤覆蓋層較薄,許多建築直接坐落在基岩之上。因此在青島市開展天然放射性環境科學研究及評價具有現實意義。測量控制面積約1500km2,包括青島市區(市南區、市北區、四方區和李滄區)、嶗山區和城陽區全部及膠州、膠南、黃島、即墨的部分地區。
一、測量方法和質量
(一)測量儀器
本研究使用的主要儀器是FD-3022微機四道伽馬能譜儀和CKL-3120 χ-γ劑量率儀。
1.微機四道伽馬能譜儀
FD-3022微機四道伽馬能譜儀是一種攜帶型的智能化能譜儀。它具有自動穩譜功能,作微分測量,能直接分析U238,Th232,K40含量,亦能同時給出4個道的計數。穩譜主要是避免因溫度、計數率等因素變化引起γ譜線漂移,保證數據測量的可靠性。
儀器採用大規模和超大規模集成電路,探頭由Ф75mm×75mm NaI晶體和光電倍增管組成。測量含量的靈敏度分別為:238U,1×10-6;232Th,2×10-6;40K,0.2%。含量的測量范圍分別為238U,1×10-6~1000×10-6;232Th,2×10-6~1000×10-6;40K,0.2%~100%。在測量時,對同一測量對象連續測量20次,其相對標准偏差≤±10%。使用溫度在-10~+ 400C環境下,在溫度+400C、相對濕度95%的氣候條件下也可正常工作。
儀器主要由探測器、放大器、單道分析器、穩峰器、單片機和顯示裝置組成。探測器將探測的射線轉變成脈沖信號,經放大器放大,4個單道分析器分別進行脈沖幅度分析,由單片機進行數據採集和存貯。此外,單片機監測探頭內的Cs-137參考源,跟蹤譜峰,調節單道分析器的閾值,達到穩譜作用。顯示裝置可顯示出測量結果和進行參數的選擇。
2.γ劑量率儀
本研究採用的是NaI(Tl)晶體為探頭的CKL-3120X-γ劑量率儀,它的主要技術性能指標是:能量范圍在25~100 keV之間,有效量程為10 nGY/h~100mGY/h,在標准試驗條件下,儀器的相對固有誤差在有效量程范圍內均<±15%,具有能量響應好、靈敏度高、穩定性好的特點。野外測量嚴格執行國家標准 GB/T14583—93《環境地表 γ 輻射劑量率規范》,進行現場γ輻射劑量率的測定。
(二)測點布置及測量方法
根據剖面測量及城市目前格局等實際情況,以測線控制為主,結合地質和人居環境,實行網格布點。對不同的功能區,線距、點距不同。
人口密度較大的市區原則上採用網格法,50m標高以下100m×100m,50m標高以上200m×200m。人口居住密集區,視具體情況加密。遇障礙時,根據實際情況適當調整,但在50m標高以下地區,相鄰點的間距不能>150m;50m標高以上地區,相鄰點間距不能>250m。
在城市郊區及鄉鎮,按250m×250m網格布點。相鄰點的線距不能>500m、點距不能>300m。人口密度較小的地區適當放寬,按500m×250m網格布點。相鄰點的線距不能>600m、點距不能>300m。
田野、荒郊及鹽灘,或類似測區,面積大、只有一個對象且沒有地質、環境等影響因素時,按500m×500m網格布點。
(三)現場測定質量
為了保證γ輻射劑量率的測量結果的客觀性,選擇測點位置時盡可能在周邊5m內無建築物的平坦地點。同時劑量率儀的探頭距地面1m 高,測點距附近高大建築物的距離需>30m,並選擇在被測對象中間地面上1m處。儀器設置為10s/次,3次為1個循環,1個測量點進行10個循環,10次測量間的變異系數應<15%。
為保證伽馬能譜儀的測量結果的客觀性,測點位置選擇周邊5m內無建築物的平坦地點。儀器探頭置於地面,採用GP S手持衛星定位儀確定測點坐標。每次讀數的測量時間選定120s,每點讀數3次,3次讀數之間允許誤差為:鈾含量≤±1.5×10-6;釷含量≤±2.0×10-6;鉀含量≤±0.5%;總含量≤±10%。
二、地表γ輻射劑量率分布
(一)地表γ輻射劑量率含量特徵
統計表明,測區γ輻射吸收劑量率數值主要集中在50.0~130.0nGy/h之間,占測點總數的90%。位於30.0~50.0nGy/h區間的測點數占總測點數3%;位於130~150nGy/區間的測點數占總測點數的6.5%;30nGy/h<γ輻射吸收劑量率數值<150nGy/h的測點數總和僅佔0.5%。直方圖所顯示的測區γ輻射吸收劑量率分布基本符合正態分布(圖4-46),峰度為-0.003;偏度系數0.381,表明劑量率值較低的數據佔多數,這與測區內的地質條件(存在大面積第四系)密切相關。但同時直方圖顯示數據也存在一定數量的高值點(>160nGy/h),則與測點的分布密度有直接關系,由於布置測點時客觀條件的制約,會使得局部測點呈現不均一性,從而使得那種籠統的統計數值的代表性降低。
測區地表γ輻射劑量率平均值為91.87nGy/h,變化范圍:5.80~232.71nGy/h,變異系數為28.99%。地表γ輻射劑量率平均值略高於全國(81.5nGy/h)和世界(80nGy/h)平均值,遠高於山東省的室外天然輻射吸收劑量率平均值(56.5nGy/h)。
圖4-46 青島γ劑量率分布直方圖
(二)地表γ輻射劑量率區域分布
通過對研究區γ輻射劑量率與地質圖相疊加(圖4-47),可以看出,γ劑量率高值區分布在青島市區—王哥庄一帶,大致與區域構造和燕山晚期花崗岩體展布相一致,平均值為110.2nGy/h,測值范圍一般介於98.0~132.0nGy/h之間,其分布規律呈北東向斷續展布。高值點展布有3 條帶:四方北嶺—李村,青島山—雙山,辛家莊—山東頭,這 3 條高值點(帶)基本上分布在區內幾條大斷裂帶上,表明高值點的產生與斷裂活動有關。另外,通過對地質資料的分析發現:區內幾處γ輻射劑量率值高點(120~230nGy/h),均與構造岩體內正長斑岩岩脈的產出有關。海岸帶由於砂、泥質海灘的覆蓋屏蔽作用,基本上呈現較低的輻射水平,多數地段γ輻射劑量率在80.6nGy/h左右或略低。
圖4-47 研究區地質與γ輻射劑量率水平分布疊加圖
靈山衛北部γ輻射劑量率平均值為100.5nGy/h,測值范圍在83.0~110.0nGy/h之間。雖然該地區也廣泛發育花崗岩(特別是正長花崗岩),但是該區域內80%以上的地區都被第四紀鬆散沉積物所覆蓋,在一定程度上屏蔽了花崗岩輻射,所以γ輻射劑量率值在這些花崗岩發育區並不高。同時,紅島一帶零星分布γ輻射劑量率高值點,這主要受測量對象(花崗岩、砂石路面等)影響。
研究區西北部大部分地區都屬於γ輻射劑量率低值區,其平均值為61.8nGy/h,測值范圍一般在38.0~83.0nGy/h之間。γ輻射劑量率偏低與這個區域大部分被第四紀沉積物覆蓋導致基岩大部分輻射被屏蔽有關。
三、環境天然放射性水平
通過地面γ能譜方法測量數據來評估環境中的天然放射性水平始於20世紀60年代。一般可以認為在沒有受到人工放射性污染的地區,地表空氣γ輻射吸收劑量率主要是由天然放射性核素238U,232Th系列和40K產生的。因此通過對γ能譜數據進行高度衰減校正和計量單位的轉換,可對環境天然γ輻射劑量率、土壤中天然放射性核素238U,232Th,40K的比活度進行評價,並且可進一步對天然環境γ輻射對居民產生的有效劑量當量進行估算。國內外的很多資料都表明,利用地面γ能譜法計算環境天然輻射性水平的方法是可行的,與實際測量的天然放射性水平的劑量率差異不大。
(一)核素含量與γ能譜數據轉換
γ能譜測量數據使用的是放射性核素含量單位,而環境放射性評價要求對吸收劑量率和放射性進行調查。根據放射性元素含量、吸收劑量率、放射性物質比活度之間的關系,需將γ能譜測量使用的單位進行換算。本研究採用全國礦產委員會飾面石材地質勘探規定(1990)將各項單位換算因素進行轉換(表4-47)。
表4-47 γ能譜測量與環境天然放射性評價單位換算表
根據γ射線與物質相互作用原理,隨著測量高度的增加,γ射線能量產生衰減。用Beck公式法通過地面的γ能譜測量數據來計算地表1m高處的空氣吸收γ射線的劑量率,即通過放射性核素(238U,232Th,40K)的比活度來估算1m高處的空氣吸收劑量:
Dr=KU×AU+KTh×ATh+KK×AK (4-6)
式中:Dr為離地面1m高處空氣的γ輻射吸收計量率,單位為nGy/h;KU,KTh,KK分別為鈾、釷、鉀的換算系數,分別為0.427,0.662,0.043;AU,ATh,AK分別為238U,232Th,40K的放射性比活度,單位為Bq/kg。
(二)土壤中核素(238U,232Th和40K)比活度
採用表4-47的系數換算將伽馬能譜儀測得土壤中238U,232Th,40K的含量換算成比活度和地表1m高處空氣中γ輻射吸收劑量率(表4-48),表中同時列出了中國、其他一些國家或地區及世界平均值。土壤中238U比活度遠低於中國及世界平均值,低於葡萄牙、保加利亞、美國等多數國家,僅高於希臘、埃及、丹麥平均值;土壤中232Th比活度高於世界平均值,是世界均值的1.26倍,而與全國均值相當,低於我國香港、印度,高於埃及、丹麥、希臘等;土壤中40K比活度是全國和世界均值的1.64倍和1.65倍,高於葡萄牙、朝鮮,遠高於埃及、美國、日本等。可見,研究區土壤中232Th,40K含量較高,而238U含量偏低。區內土壤中放射性核素(238U,232Th,40K)在距離地面1m處產生的γ輻射(85.6nGy/h)略高於全國(81.5nGy/h)和世界平均值(80nGy/h),且明顯高於表中所列的多數國家平均值。由此可見,青島環境天然放射性具有較高水平。
表4-48 研究區及其他國家和全國土壤中放射性核素比活度對比表
續表
註:ND表示未檢出。
(三)土壤核素輻射對地表γ劑量率的貢獻
通過Beck公式計算得到研究區的γ輻射劑量率為85.6nGy/h,而實測值是91.9nGy/h,兩者平均值相差6.3nGy/h。說明距地表1m高處空氣中93.14%的γ輻射來自地表放射性核素(238U,232Th和40K),經計算三核素對地表空氣γ輻射的貢獻率分別為11.93%(11.0nGy/h),36.46%(33.5nGy/h),44.75%(41.1nGy/h),其中232Th和40K的累計貢獻率達81.21%(74.6nGy/h),是主要的放射性核素;地表空氣γ輻射中僅6.86%(6.3nGy/h)的輻射來源於其他因素,如周圍建築物材料、宇宙射線、大氣、水等。同時也說明所採用的模型適用於本區。另外40K對地面1m處空氣γ輻射的貢獻較232Th略大,推測可能是由於正長花崗岩、二長花崗岩里的正長石/鉀長石中含有一定數量的40K所致,當然證實這一點還需要做進一步的工作。
從實測γ輻射劑量率值和土壤中238U,232Th,40K含量的相關關系(表4-49)可以看出,劑量率值與232Th,40K放射性核素的相關系數大致相同(0.88),且明顯大於實測劑量率與238U的相關系數(0.53)。說明地表232Th,40K含量是決定研究區γ輻射劑量率大小的主要因素,這也與能譜儀的測量結果相一致。
表4-49 地表γ輻射劑量率實測值和土壤鈾、釷、鉀含量的相關系數表
(四)天然放射性對人居環境的影響
1.年有效劑量估算
利用環境天然γ輻射吸收劑量率通過以下公式對當地居民產生的年有效劑量當量進行估算:
He=Dγ×K×t (4-7)
式中:He為有效劑量當量,Sv;Dγ為地表γ輻射吸收劑量率,Gy/h;K為有效劑量當量率與空氣吸收劑量率比值,《多目標區域地球化學調查規范》要求採用0.7 Sv/Gy;t為環境停留時間,h。
2.人居放射性環境質量評價
按照我國《電離輻射防護與輻射源安全基本標准》(GB18871—2002)的規定,公眾照射劑量的限值為每年不超過1mSv。通過地表γ輻射測量結果計算的年平均有效劑量為0.56mSv,變化范圍為0.036~1.43mSv;而通過能譜計算的年平均有效劑量為0.52mSv,變化范圍為0.082~2.66mSv。兩種方法計算的平均值都遠低於標准所建議的公眾照射年劑量限值(1.0mSv)。綜上所述,雖然青島市地面放射性核素(232Th,40K)濃度和γ輻射劑量率偏高,但輻射水平基本都在標准限值范圍之內,仍然屬於正常輻射水平。
圖4-48 研究區環境γ輻射年有效劑量等值線圖
由環境伽馬輻射年有效劑量等值線圖(圖4-48)可見,測區西北部γ輻射年有效劑量較低,一般低於0.44mSv;黃島—柳花坡和流亭—惜福 γ 輻射年有效劑量中等,一般在0.51~0.74mSv之間,局部達0.80mSv;青島市區及嶗山區γ輻射年有效劑量較高,一般在0.74~0.93mSv之間。年有效劑量高於1.0mSv的測量點零星分布在夏庄東部、北宅東部及沙子口正東正長、鹼長花崗岩背景區當中,建議在進行土地開發和城鎮建設時,考慮環境輻射問題;另外在花崗岩利用中需要進行放射性含量檢測。
四、地表γ輻射劑量率影響因素
(一)地質因素的影響
從研究區不同岩石背景的γ輻射劑量率統計結果(表4-50)分析,中生代侵入岩的總體γ輻射劑量率要比中生代沉積岩、火山岩和新生代的第四紀鬆散沉積物的平均值明顯偏高。
表4-50 不同岩性背景上γ輻射劑量率統計表
如前所述,研究區γ輻射劑量率高值區分布在青島市區—王哥庄一帶,與區域燕山期花崗岩體的走向(NE-SW)大體一致,岩性主要是中生代侵入的各種類型的花崗岩,如二長花崗岩、正長花崗岩、鹼長花崗岩等。盡管如此,不同種類花崗岩的γ輻射劑量率值不盡相同,以鹼長花崗岩最高(圖4-49),平均值為120.0nGy/h,測值區間為50.2~201.5nGy/h,二長花崗岩最低,平均值98.1nGy/h,測值區間為27.2~212.7nGy/h。另外γ輻射劑量率值偏高點(帶)基本上分布在幾條大斷裂帶上,這說明γ輻射劑量率與斷裂構造特別是與構造附近花崗岩體內正長斑岩岩脈的產出有關。
中生代其他火成岩包括中性岩和基性、超基性岩,其岩石背景的γ輻射劑量率都低於花崗岩,其均值區間為71.8(粗面質熔結凝灰岩)~91.3(流紋質熔結凝灰岩)nGy/h。分布在黃島一帶的元古代變質岩的劑量率也很低,平均為70.1nGy/h。
區內中生代沉積岩包括砂岩和礫岩,主要分布在膠州市一帶;新生代的第四紀鬆散沉積物廣泛分布在研究區西部和西北部。這些沉積岩和第四紀沉積物的γ輻射劑量率值都比較低(圖4-49),均值區間為47.4(粗砂岩)~53.5(砂礫岩)nGy/h。第四系γ輻射劑量率變化范圍最大,這可能是第四系與其上測量對象的輻射差異較大有關,如第四系農田區γ輻射劑量率均值為 66.8(23.60~89.50)nGy/h、而花崗石路面均值為 123.5(66.31~221.42)nGy/h,後者最大值是前者最小值的9.4倍。各岩性背景的γ輻射劑量率分布規律為:鹼長花崗岩>鹼長花崗斑岩>正長花崗岩>二長花崗岩>角閃安山岩>球粒流紋岩>片麻岩>橄輝玄武岩>砂礫岩>第四紀>粗砂岩。
圖4-49 測區不同岩性上γ輻射劑量率平均值與變化范圍圖
(二)環境因素的影響
1.環境因素影響規律
研究區地表γ輻射劑量率除受地質因素影響外,還受環境因素的影響。本研究對比了在正長花崗岩、二長花崗岩、鹼長花崗岩、砂礫(砂)和第四系 5種地質背景下,地表γ輻射劑量率值隨地表環境變化而受到的影響(表4-51)。
表4-51 同種岩性、不同環境下的γ輻射劑量率均值對比表 單位:nGy/h
由圖4-50可以看出,在相同地質背景條件下,由於地表環境不同,其地表γ輻射劑量率有明顯差異,但在所有地表環境中,基岩露頭的γ輻射劑量率平均值都是最高的,它在一定程度上反映了岩石本身的放射性劑量。如在正長花崗岩地區,由於岩石(包括微風化、中等風化或強風化露頭)的直接出露,地面γ輻射劑量率水平最高;人類活動造成自然環境有較大變化的地段(如水泥路面、砂石路面、人工填土等),其輻射劑量率水平較高,但低於基岩背景值;在人類活動造成自然環境變化較少的地段(如林地、草地、海灘等),劑量率值一般較低。以上分析表明,地面γ輻射劑量率值與地質因素、環境因素都密切相關,但地質因素是影響地面γ輻射劑量率的主要因素。
除此之外,即使是在同一種岩石類型上的水泥路面、砂石路面、瀝青路面及水泥磚路面的γ輻射劑量率平均值都要比林地、農田、草地和人工填土高(圖4-50),即路面材料的地表γ輻射劑量率水平較地貌景觀略大。γ輻射劑量率平均值在各類路面材料上的分布規律大致為:花崗岩地面>砂石路面>水泥路面>瀝青路面>水泥磚路面;在不同地物景觀上的分布規律大致為:人工填土>海灘>草地>林地>農田。
圖4-50 同種岩性、不同測量對象的γ輻射劑量率平均值對比圖
(單位為nGy/h)
2.環境因素影響機制
花崗岩地面相對其他測量對象來說較高與其本身γ劑量率值較高有關。砂石路面的γ輻射劑量率值相對較高,是因為砂石路面的滲透性較好,地下放射性物質容易運移,導致測值較高;另外,本區砂石路面上的砂粒或碎石顆粒多是取自風化的花崗岩,會含有一定量賦存的放射性核素礦物,從而導致砂石路面的劑量率水平高於接近其下岩石的劑量率水平。
水泥路面的γ輻射劑量率值相對其他路面材料來說處於中間水平,一方面與水泥本身的成分有著一定的關系,水泥的成分比較復雜,可能會含有某些賦存放射性核素的載體;再者如果修建時所用石子的γ輻射劑量率水平較高,則水泥路面的劑量率也將變高。與其他路面材料相比,水泥磚路面劑量率水平較低,這可能與水泥磚較其他材料緻密且表面細膩,使得其下的γ輻射被削弱有關。
林地、農田、草地和菜地這4種測量對象的劑量率值相對較低,這主要是由於這4種對象的組分基本上都是第四紀沉積物——黏土,而這些黏土礦物都是風化產物,各種放射性核素含量較低。即使是這些風化產物的母岩含有一定數量的放射性核素,經過長的地質年代後,在表生作用下原岩中的放射性核素嚴重流失。在林地內的測量,樹木對宇宙射線的阻擋和屏蔽,對劑量率也會產生一定程度的影響。
除了直接測量對象外,其他一些因素對γ輻射劑量率值也會存在著影響。例如測點周圍建築物、宇宙射線、大氣等,都對劑量率值產生或多或少的貢獻。
⑨ 關於伽馬射線輻射問題。人體年平均所受輻射的計算是如何計算的當人體長時間受到0.5mSv的伽馬射線
由於γ射線的波長非常短,頻率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射線對人體的破壞作用相當大,當人體受到γ射線的輻射劑量達到200-600雷姆時,人體造血器官如骨髓將遭到損壞,白血球嚴重地減少,內出血、頭發脫落,在兩個月內死亡的概率為0-80%;當輻射劑量為600-1000雷姆時,在兩個月內死亡的概率為80-100%;當輻射劑量為1000-1500雷姆時,人體腸胃系統將遭破壞,發生腹瀉、發燒、內分泌失調,在兩周內死亡概率幾乎為100%;當輻射劑量為5000雷姆以上時,可導致中樞神經系統受到破壞,發生痙攣、震顫、失調、嗜眠,在兩天內死亡的概率為100%。
⑩ 防輻射醫用屏風壽命多久,容易壞嗎
華克醫療科技為您解答:您好,我們公司是生產輻射防護用品和做輻射防護工程的。防輻射醫用屏風一般來說是不容易壞的,日常使用時很難壞的。如果摔出縫隙的話就會從縫隙處漏輻射。所以只要正常使用做的好的廠家這個是可以用很多年的。
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