放射性廢料桶檢測裝置是啥

① 放射性廢料的介紹

放射性廢料是在核燃料循環中及核應用(如在醫葯、研究和工業中使用放射性核素)時產生的。

② 有放射性的醫用器具放什麼顏色的垃圾桶

放射性物質：某些物質的原子核能發生衰變，放出我們肉眼看不見也感覺不到，只能用專門的儀器才能探測到的射線，物質的這種性質叫放射性。 放射性物質是那些能自然的向外輻射能量，發出射線的物質。一般都是原子質量很高的金屬，像鈈 ，鈾，等。放射性物質放出的射線有三種，它們分別是α射線、β射線和γ射線。放射性元素（確切地說應為放射性核素）能夠自發地從原子核內部放出粒子或射線，同時釋放出能量，這種現象叫做放射性，這一過程叫做放射性衰變。某些物質的原子核能發生衰變，放出我們肉眼看不見也感覺不到，只能用專門的儀器才能探測到的射線。物質的這種性質叫放射性。含有放射性元素（如U、Tr、Ra等）的礦物叫做放射性礦物。放射性污染來源及分類1)、核武器試驗的沉降物(在大氣層進行核試驗的情況下，核彈爆炸的瞬間，由熾熱蒸汽和氣體形成大球(即蘑菇雲)攜帶著彈殼、碎片、地面物和放射性煙雲上升，隨著與空氣的混合，輻射熱逐漸損失，溫度漸趨降低，於是氣態物凝聚成微粒或附著在其它的塵粒上，最後沉降到地面。 2)、核燃料循環的「三廢」排放原子能工業的中心問題是核燃料的產生、使用與回收、核燃料循環的各個階段均會產生「三廢」，能對周圍環境帶來一定程度的污染。 3)、醫療照射引起的放射性污染 目前，由於輻射在醫學上的廣泛應用，已使醫用射線源成為主要的環境人工污染源。 4)、其它各方面來源的放射性污染 其它輻射污染來源可歸納為兩類：一 工業、醫療、軍隊、核艦艇，或研究用的放射源，因運輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去控制而對居民造成大劑量照射或污染環境；二是一般居民消費用品，包括含有天然或人工放射性核素的產品，如放射性發光表盤、夜光錶以及彩色電視機產生的照射，雖對環境造成的污染很低，但也有研究的必要。 天然放射性元素 在天然「放射性元素」中，人們常聽說的放射能量最大的是鈾（U）、釷（Th）和鐳（Ra），其次有鉀-40（40K），銣（Rb）和銫（Cs）。這6種天然放射性元素是構成地球和宇宙自然界一切物質的組成部分（當然很微量），無論是在各類岩石和土壤中，還是在一切江河湖海的水中和大氣中，都有不同數量的放射元素存在。其中鈾在地殼中占「克拉克值」平均含量的千分之一。這就是說，我們人類和一切生命所賴以地球的成份中本來就始終存在著天然的放射性物質。但是它不但沒有阻擋住萬物的生存發展和人類的繁衍生息，反而使放射性元素越來越被廣泛利用在許多方面（原子核電站、空間技術、醫療技術、同位素技術等）為人類服務。自然界天然存在的低濃度的放射性輻射不但不會危害人類健康，而且已經是自然界平衡系統的組成部分，人類和一切生命已經完全適應了這個平衡系統的生存環境，如果破壞了這個平衡系統，可能反而對人類帶來不利的影響。了解這些概念，就知道自然界本來就存在的放射性輻射並不可怕，只要我們能夠正確地認識它的基礎上科學的應用它，就絕不會造成對人民身心健康的傷害。 （1）無論是各類岩石（天然石材）中，還是土壤和海水中，普遍都存在不同數量的（但都是微量或很微量的）放射性元素。 （2）由水成（沉積）生成的大理石類和板石類中的放射性元素含量，一般都低於地殼平均值的含量（其中只有少量的黑色板石可能高於地殼平均值）； （3）在火成岩的花崗岩類（裝飾石材中的「花崗石」一詞是商業術語，它包括了地質學中的全部火成岩，包括花崗岩類、閃長岩類，玄武岩類、輝長岩類等和有裝飾性能特點的變質岩，如，片麻狀花崗岩、花崗片麻岩等），暗色系列的（包括黑列）花崗岩和「淺色系列」中的灰色系列花崗岩，其放射性元素含量也都低於地殼平均值有含量； （4）只有「淺色系列」中的真正的花崗岩類和由火成岩變質形成的片麻狀花崗岩及花崗片麻岩等（包括白色系列、紅色系列、淺色的綠色系列和花斑色系列），其放射性元素含量稍高於地殼平均值的含量。在全部天然裝飾石材中，大理石類、絕大多數的板石類、暗色系列（包括黑色、藍色、暗色中的綠色）和灰色系列的花崗岩類，其放射性強度小，即使不進行任何檢測也能確認是「A類」產品，可以放心大膽的用在家庭室內裝修和任何場合中。白色花崗岩類主要是花崗岩類中的白崗岩 白崗岩是地下岩漿冷凝的後期階段生成的，它的主要萬分是二氧化硅（Sio2,即石英），在岩石中高達73—77％。這種岩石生成的階

③ 有誰知道感應垃圾桶組成結構和核心部件是什麼

組成結構：除了核心部件外，感應垃圾桶還由機械傳動裝置、連桿機構，自動開關蓋、垃圾袋、電池、指示燈、感應窗等部件組成

核心部件：電路晶元、紅外線檢測裝置、機械電子驅動

④ 各國核廢料的處理方案是什麼

埋～往其他國家埋

⑤ 大家幫我找找有關放射性廢料的如何處理發面的東西.

http://vm.nthu.e.tw/science/shows/nuwaste/
你要問的都在這里

⑥ 家庭放射性污染檢測用什麼東西

1、甲醛，室內空氣的首要污染物，也是危害最嚴重的污染物。甲醛是一種無色，有刺激性氣味的氣體，刺激眼睛和喉嚨，造成眼睛流淚，惡心以及呼吸困難。濃度高時會誘發哮喘，動物實驗證明會致癌。長期接觸可導致皮膚乾燥皸裂。同時，甲醛還是一種半抗原體，能進入體內與蛋白質結合形成抗原，造成局部皮膚甚至全身的過敏性反應。
2、苯是一種無色具有特殊芳香氣味的液體，微溶於水。甲苯、二甲苯屬於苯的同系物。人在短時間內吸入高濃度的苯會造成中樞神經系統麻醉。輕者頭痛、頭暈、胸悶、意識麻木等，重者可導致昏迷或者呼系循環衰竭而亡。長期吸入苯能導致再生障礙性貧血。苯化學物已被世界衛生組織定為強致癌物。苯在家庭裝修中多見於乳膠漆。但是，乳膠漆多用在牆體表面，苯很容易就揮發了。而且使用品牌的乳膠漆，苯的含量在安全的范圍以內，因此，在家庭裝修中，苯對人體的污染很小。
3、放射性污染在家庭裝修中一般容易被忽視，這種污染主要來源於天然石材，名叫「氡」。氡是地殼中放射性鈾、鐳和釷的蛻變產物，氡及其子體隨空氣進入人體，或附著於氣管粘膜及肺部表，或溶入體液進入細胞組織，會形成體內輻射，誘發肺癌、白血病和呼吸道病變，還會對人體的神經系統，生殖系統和消化系統造成損傷，它被稱為是19種致癌物質之一。而且根據相關部門檢測，不同色彩的石材放射性也不同，其中放射性最高的則是被人們一直堪稱美觀的紅色和綠色花崗岩。因此我們在選用的時候，要注意避免在卧室和兒童房使用花崗石，客廳或者進戶花園等位置可以使用少量的花崗石，同時多擺放一些綠色植物來降低輻射，並隨時保持室內空氣流通。
4、TVOC是影響室內空氣品質中三種污染中影響較為嚴重的一種。在室內主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸煙、採暖和烹調等的煙霧，建築和裝飾材料，傢具，家用電器，傢具清潔劑和人體本身的排放等。室內TVOC濃度通常在0.2mg/m3到2mg/m3之間，而在不當裝修施工中，有可能高出數十倍。在客廳或庭院可擺放月季、杜鵑、鬱金香、百合和猩猩木等，它們可吸收大量TVOC，但它們不宜放在卧室內，因為它們有另一些負面因素。 由此可見，我們日常聽到的在裝修完畢的新房中放入植物、活性炭等主要除去的應該是TVOC這種有害物質。

⑦ 放射性污染的監測方法

9.3.2.1 核事故污染的監測

核事故往往造成的污染范圍很大，而且給人民生命和國民經濟帶來巨大的損失，引起全世界的關注。針對核事故的地球物理監測工作大體上可分為兩大部分:一是在核事故發生後開始的大區域快速監測工作，及時了解逐日的污染擴散范圍和方向並採取相應的防範對策;二是對所有核設施的長年監測工作，以便一旦發生事故時，能夠了解原有的放射性背景以及追蹤事故後污染逐步消除的過程。

(1)切爾諾貝利核事故監測

早在核電站建成之前，蘇聯的烏克蘭科學院從20世紀60年代初期就通過在基輔的監測站對基輔周圍地區(包括切爾諾貝利地區)進行長期放射性環境監測。監測的參數包括γ輻射背景值(用輻射儀測量)、散落物的放射性活度測量(用面積40cm×40cm的平底盤採集，盤底鋪一張浸泡過甘油的濾紙，採集持續兩周，採集的樣品放在瓷坩堝內在電熱爐中加溫到500℃灰化，然後測定其β輻射強度)、土壤放射性污染檢測(在地表下5cm深處用正方形取樣器10cm×10cm取樣，樣品風干、磨碎、過篩後，測定其β輻射強度)。

事故發生前，γ輻射劑量率為10～12μR/h(背景值)，1986年4月26日發生事故後，4月30日升高到5mR/h，比背景值高約500倍。在隨後幾天內γ輻射值變化強烈，與放射性物質的繼續泄漏和天氣變化有關。5月9日在反應堆再次爆炸後，γ輻射也再次出現高峰。1986年底，γ輻射降低到50μR/h，1992年(監測經過公布前)再次降低為16～18μR/h，接近事故前的背景值。

土壤中的β放射性活度(按土壤質量計)在事故前為550～740Bq/kg，事故後升高到29600Bq/kg。事故前放射性⁹⁰Sr的質量活度為3.7～22.2Bq/kg，事故後升高了10倍。

為了了解污染的區域分布，瑞典地質調查所動用了兩架地球物理專用飛機，在150m的高度上進行了航空γ能譜測量，1986年5月1～6日的測量結果如圖9.12所示。在Gavle附近發現明顯的高值。後幾天的調查重點移向瑞典南部，以了解是否可以允許奶牛吃該地春天新生的牧草。5月5～8日在瑞典其他地區用100km線距的東西向測線覆蓋，發現污染區不斷向瑞典－挪威邊界的方向擴大。從5月9日～6月9日整個瑞典用50km線距的航空測量覆蓋，在一些異常區測線加密到2km。蘇聯在1986年4月28日以後，在國內面積為527400km的區域內進行過比例尺為1∶10萬、1∶20萬、1∶50萬的航空γ能譜測量，以監測放射性污染彌散的區域。

圖9.12瑞典航空γ射線照射量率等值線圖 (照射量率單位為μR/h)

(2)追蹤核動力衛星

由於衛星在進入大氣層後解體成多個碎片，因此監測工作要在降落軌道周圍廣闊地區內進行，主要依靠航空γ能譜測量，發現異常後再進行地面檢查。

蘇聯的用核反應堆作動力的宇宙－954衛星1977年底～1978年初在加拿大西北部隕落。1978年初加拿大國防部和美國能源部合作，追蹤衛星隕落的碎片在加拿大的散落位置。首先根據計算機預測的衛星隕落軌道，劃出一條長800km、寬50km隕落區域，由大奴湖東端至哈德遜灣附近的貝克爾湖，並將其分為14段。用4架C－130Heracles(大力神)飛機，以1.853km的線距、500m的離地高度作了航空γ能譜測量。加拿大地質調查所的能譜系統首先在大奴湖東端冰上的一號地段探測到放射源，到1月31日對全區作了普查，發現所有放射性碎片落在一個10km寬的帶內，在該帶內又以500m線距和250m離地高度作了詳查。鑒於大力神飛機的飛行高度不可能再進一步降低，還採用了一套直升機探測系統，在9號地段的冰上發現許多弱的放射源，它們都是在大力神的飛行高度上所不能發現的，後來對這些小片的分析表明它們是反應堆芯的一部分。此後，直升機系統又在沿大奴湖南岸一帶發現了更多的放射性碎片(圖9.13)，這些碎片隨北風飄向預訂軌道的南側。到3月底又在大奴湖的冰上作了一次系統的直升機γ能譜測量，數據分析進一步證明反應堆芯在進入大氣層後已全部解體。同年夏天，加拿大原子能監控管理局做了進一步的監測和清理工作，以保證清除所有的有害物質，共回收約3500枚碎片，最遠的在衛星軌道以南480km。

9.3.2.2礦山探采和選冶污染的監測

除了鈾礦床外，許多有色金屬、貴金屬、稀有金屬、稀土元素和磷礦床等也都伴生有大量放射性元素，對這些礦床的勘探、開采、選礦和冶煉都會導致放射性污染。為了清除這些污染，了解清除的效果，都需要進行監測。

(1)尾礦場地的污染與監測

在地質勘探階段，礦床雖未交給工業部門開采，但是在勘探過程中使用了水平巷道、豎井和淺井等工程，使礦區受到天然放射性元素的污染。在礦床開采過程中，礦石和廢石的堆放與運輸造成更大面積的污染，選冶過程中產生的尾礦和爐渣也是不可忽視的污染源。

圖9.13大奴湖地區由宇宙－954衛星放射性碎片引起的γ射線總計數的分布

1979～1980年美國能源部在鹽湖谷作了航空放射性測量，以便劃定尾礦場地范圍，並指導地面調查。測量系統安裝在直升機上，探測器由20個NaI晶體組成，每個體積645.7cm³，航高46m，線距76m。根據測量數據繪出了照射量率等值線圖，如圖9.14(a)所示和高於背景值的²²⁶Ra含量分布范圍圖，如圖9.14(b)所示。背景照射量率變化於430～645fA/kg(1μR/h=71.667fA/kg)之間。尾礦堆的照射量率最高超過1×10⁵fA/kg。在尾礦堆以北有兩個照射量率偏高的突出部分，西面的一個據認為是由尾礦受風吹動造成的，東面的一個沿鐵路分布，可能由測量時正在運輸的放射性物質或由沿鐵路運輸散落的礦石或尾礦引起。沿鐵路的其他輻射異常據推測也是由散落物引起的。

利用此次航空放射性測量數據，鹽湖城衛生局和猶他州衛生廳劃定出14個此前未知的放射性異常區，地面檢查發現9個地點屬於鈾選礦廠的尾礦、1個是鈾礦石、3個是放射性爐渣，還有1個是儲存的選礦設備。在20世紀80年代初查出的這些污染地段都得到了清理。

(2)採煤和燃煤的污染及監測

許多重要的採煤區在採煤過程中形成大面積的放射性污染。例如，德國的魯爾礦區發現，由煤礦抽向地面的水中²²⁶Ra含量所導致的活度濃度達13kBq/m³，流入地下坑道中的水達63kBq/m³。魯爾區所有煤礦每年抽出的水含²²⁶Ra導致的總活度共37GBq。在地面上放射性污染的分布在很大程度上與水的化學成分有關，共有兩類含鐳的水，A類含硫酸鹽甚少或不含硫酸鹽，但含Ba²⁺離子;B類水含大量硫酸鹽，但不含Ba²⁺離子。在B類水中鐳不沉澱，而A類水中的鐳，當其與硫酸鹽混合後，鐳與鋇同時沉澱，形成放射性沉積物。很多煤礦已採煤百年以上，在礦山廢水流經之處形成很厚的沉積層，質量活度達150kBq/kg，並導致土壤和植物的污染，土壤質量活度由0.2～31kBq/kg，在水道兩側的新鮮植物中含²²⁶Ra，其質量活度達1kBq/kg。

目前世界上許多發展中國家都以煤作為主要能源，因此粉煤灰成為一種量大面積的放射性污染源。據聯合國原子輻射效應科學委員會(UNSCEAR)的統計，一個每天燒煤10t的熱電廠，向大氣釋放的²³⁸U放射性活度達1850kBq，一個1000MW的熱電廠每年排放粉煤灰5×10⁵t，其中1.4×10⁵t排入大氣。調查表明，在熱電廠周圍由於粉煤灰放射性引起的癌症死亡率比在核電站周圍高30倍。

圖9.14鹽湖谷航空放射性測量

(3)石油開采及運輸中的放射性污染和監測

石油開發過程中的放射性污染主要來自放射性測井。在測井中使用的放射性物質主要有中子源、同位素等，如鎇鈹(²⁴¹Am－Be)中子源，¹³⁷Cs，²²⁶Ra，¹³¹Ba，¹³¹I，¹¹³Sn，¹¹³In伽馬源等。測井過程中的放射性污染主要是因操作不當造成的，如:由於操作不慎，配置的活化液濺入外環境;在開瓶分裝、稀釋及攪拌過程中，有¹³¹I氣溶膠逸出，造成空氣污染;在向注水井注入¹³¹I活化液時，由於操作不當，造成井場周圍的表面污染;測井過程中玷污井管和井下工具等。

在石油化工生產中，承壓設備(如鍋爐爐管、液化氣球罐、液化氣槽車、承壓容器、管線等)的探傷、液位控制、液位測量、密度測定、物料劑量、化學成分分析及醫療中的透視、拍片、疾病治療等，廣泛地採用了放射技術。在料位、液面、密度、物料劑量、化學成分分析方面的放射性同位素源的劑量、活度一般是幾個毫居里(mCi)，很少超過1000mCi。不過，在正常工作情況下，不論是從事工業探傷的人員還是同位素儀表操作人員，身體健康均不會受到放射性損傷。

油田上放射性污染面積大的地方，甚至可以在1∶50萬的航空γ能譜測量中反映出來，污染物以鐳及其衰變產物為主，鈾、釷含量不超過土壤的背景值。該企業用路線汽車能譜測量在斯塔夫羅波爾邊區測過的40個油氣田，其地表全被放射性廢料污染，發現300多個污染地段，γ射線照射量率為60～3000μR/h，其中大部分在100～1000μR/h范圍內。

(4)磷肥的放射性污染及監測

在天然環境中磷和鈾之間有著穩定的共生關系，磷肥的原料———磷礦石含有偏高的鈾，磷肥的副產品中則含有較多的鈾衰變產物，這些都會給磷肥廠周圍的環境造成放射性污染。

在西班牙西南部奧迭爾河和廷托河匯合入海處附近有一個大型磷酸廠，用於製造磷酸鹽肥料，其原料為磷灰岩，含有大量鈾系放射性核素。在西班牙生產磷酸的方法是用硫酸來處理原岩，在此過程中形成硫酸鈣沉澱(CaSO₄·2H₂O)，稱為磷石膏，這種副產物或者直接排入奧迭爾河，或者堆在廠房周圍。因此，需要估算該廠每年排入周圍環境的核素數量。此外，還測定了西班牙西南部幾種商品肥料的放射性元素含量，以估計其對農田的放射生態影響。

所有的調查工作均基於測定固體和液體樣的U同位素、²²⁶Ra和²¹⁰Po及⁴⁰K的含量。知道每年產出的磷石膏量及其中U，²²⁶Ra，²¹⁰Po的質量活度平均值，得出工廠附近每年排出的U同位素總活度約0.6TBq，²¹⁰Po總活度為1.8TBq，²²⁶Ra總活度為1.8TBq，各種放射性核素總量的80%存留在磷石膏堆中，其他直接排入奧迭爾河，存放的磷石膏也逐漸被水溶解流入河中。到達廷托河的水²³⁸U活度濃度為40Bq/L，²²⁶Ra為0.9Bq/L，²¹⁰Po為9Bq/L。為研究河流的污染，還取了水系沉積物樣，樣品濕重數千克，烘乾、磨碎、混合後在高純鍺探測器上測量，探測器覆蓋10cm厚的鉛屏，內有2mm的銅襯，以便測得較低的質量活度。

磷肥廠的環境放射性污染在我國亦有發現。核工業總公司在上海市郊進行航空γ能譜測量時，曾發現10×10^－6的鈾異常，是背景值的45倍，經查是由化肥廠的磷礦粉引起的。

9.3.2.3建築材料的放射性污染及監測

除了房屋地基的岩石、土壤會逸出氡外，建築材料中也可能含有某些放射性元素，因此也可能成為放射性污染源。當建築材料中鐳的質量活度高於37Bq/kg時，會成為室內空氣中氡的重要來源。有些地方用工業廢料作為製造建築材料的原料，可能將工業廢料中的放射性污染物帶入室內。例如利用粉煤灰或煤渣製造建築材料曾被認為是廢物利用的好辦法，但是當煤的放射性元素含量偏高時，會導致嚴重的後果。我國核工業總公司曾經對石煤渣所建房屋的室內吸收劑量率做過調查，發現石煤渣磚房屋的γ輻射吸收劑量率比對照組的房屋高出3～9倍。我國用白雲鄂博尾礦、礦渣做原料製造水泥的工廠，用其生產的水泥建造的房屋時室內氡的濃度比對照組高出4～6倍。而美國對常用建築材料放射性的調查結果表明，木材輻射出的氡最少，混凝土最多。

我國居民住宅多用磚作建築材料，其中放射性⁴⁰K質量活度最高為148Bq/kg，Ra為37～185Bq/kg，釷為37～185Bq/kg。對於天然建築材料，建材行業標准(JC518－93)將其分三類，見表9.4。

表9.4我國天然建築材料核輻射分級標准

俄羅斯勘探地球物理研究所提出用以下參數對建築材料的輻射室內居民輻射劑量進行監測。

9.3.2.4 核廢料處理場地的選址和勘察

各國根據自己的條件來選擇適於儲存核廢料的地質體，但迄今研究得最多的是兩種:鹽體和深成結晶岩體。鹽體被認為是儲存核廢料得最好地質介質，其優點是未經破壞的鹽層乾燥，鹽體中產生的裂隙易於癒合，鹽比其他岩石更易吸收核廢料釋放的熱，鹽屏蔽射線的能力強，鹽的抗壓強度大，而且一般位於地震活動少的地區。而另外一些國家，因為各自的地質條件，主要研究利用深成結晶岩儲存核廢料。如加拿大和瑞典等國家，大部分領土屬於前寒武紀地質，它們研究的對象包括片麻岩、花崗岩、輝長岩等。這些岩體能否儲存核廢料主要取決於其中地下水的活動情況。由於結晶岩中地下水的唯一通道是裂隙，所以圈定裂隙帶並研究其含水性是重要的任務。在具體選擇儲存場地時考慮以下幾個條件:地勢平坦、因而水力梯度小，主要裂隙帶不要穿過場地，小裂隙帶應盡可能少，要避開可能有礦的地點。

其他研究的地質體還有粘土、玄武岩、凝灰岩、頁岩、砂岩、石膏，碳酸鹽也是可以考慮的目標。一般來說，碳酸鹽岩是不適合的，但由不透水岩石包圍的碳酸鹽岩透鏡體是值得研究的。除了陸地上的地質體外，對海底岩石的研究也已經開始。

(1)鹽體選址勘察中的地球物理工作

A.鹽體普查

為了儲存核廢料，首先要了解鹽層的深度、厚度和構造，圈出適合儲存的鹽體，一般傾向於把核廢料儲存在鹽丘里。

重力測量。重力法對鹽丘能進行有效的勘察。鹽的密度穩定，為2.1×10³kg/m³，往往低於圍岩(2.2×10³～2.4×10³kg/m³)，在鹽丘上可測到n×10～n×100g.u.的重力低。當鹽丘上部有厚層石膏時，由於石膏密度大，結果形成弱重力低背景上的重力高。當鹽丘為緻密火成岩環繞(火成岩在鹽丘形成過程中侵入)時，則在重力低的邊緣出現環狀重力高。鹽丘表面起伏可用高精度重力和地震測量綜合研究。當鹽丘地區的重力場非常復雜時(重力場為鹽上、鹽下層位、鹽層和基底的綜合反映)，採用最小化法進行解釋:首先根據地質－地球物理資料提出模型，然後自動選擇與觀測重力異常最吻合的模型曲線，使兩者偏差的平方和等於最小值。

電法測量。鹽比圍岩電阻率高，是電性基準層，以往鹽層構造用直流電測深研究，近年來則愈來愈多地採用大地電流法和磁大地電流法。採用大地電流法確定鹽體埋藏深度時，利用大地電流平均場強與鹽層深度之間的統計關系，因此要掌握少量鑽探和地震資料。平均場強的高值區對應於鹽丘和鹽垣，這樣圈出的局部構造很多已被地震或鑽探所證實。

地震測量。在構造比較簡單的沉積岩區地震反射和折射法探測鹽層起伏是很有效的。例如丹麥為儲存核廢料選擇的莫爾斯鹽丘，其位置和形態就是根據反射面的分布確定的。在某些情況下地面地震法只能確定鹽丘頂部平緩部分的位置。而側壁的形態和位置難以確定，這可以採用井中地震。

總之，在選址時，為了研究鹽層構造，一般先利用重力和電法，兩者結合起來能更詳細地確定鹽層構造在平面上的大小和形態。根據重力和電法結果布置地震測網，通過地震法可准確確定鹽體深度，而利用井中地震則可准確確定鹽體側壁的位置和形態。

B.研究鹽體的內部結構

為了確定鹽體是否適應於儲存核廢料，必須研究鹽體內部結構，即其所含雜質(夾層)數量、含水性和裂隙發育程度。

確定雜質(夾層)的數量。鹽的相對純度是影響其能否儲存核廢料的一個重要因素，雜質的出現會使鹽層的抗壓強度減小，屏蔽射線的能力降低。鹽體所含雜質包括泥質組分、石膏等，泥質組分有的形成單獨的夾層，有的與鹽混在一起，形成泥鹽。美國得克薩斯州的帕洛杜羅盆地用天然γ測井和密度γ－γ測井評價了中上二疊系鹽層的純度。γ射線強度與泥質含量有關，因為泥質組分中的釷量較高。γ－γ測井求得的密度則與石膏的百分含量之間存在著線性相關關系。計算了每個鑽孔每個鹽層的γ強度平均值。不到30ft的夾層，其γ強度與鹽層一起平均，當夾層厚於30ft時，就把鹽層作為兩個單獨的層處理，據此編制了不同旋迴的γ射線強度的等值線圖，它實質上就是泥質含量分布圖，從中可以選擇泥質含量最低的地區作為儲存核廢料的地點。

在美國鹽谷地區還曾利用垂直地震剖面法，根據波速的不同劃分鹽中的夾層。而在丹麥的莫爾斯鹽丘則用井中重力研究了鹽內的夾層。

研究含水性。鹽體含水對建立核廢料是一個潛在的危險，它使部分鹽溶解成為鹵水，減小鹽的機械強度並腐蝕廢料容器。測量鹽體的含水量可以採用中子測井，以²⁵⁵Cf為中子源。試驗表明，在釋放的γ射線譜線上氫本身的峰很弱，不能用作評價含水量的尺度，但可利用快中子與Na和Cl原子核的相互作用，以下列參數衡量含水量:Na中子非彈性散射峰與Cl中子俘獲峰的比值。非彈性散射是指Na的原子核吸收一個中子並放出一個中子和γ射線，γ射線峰的位置在138keV;中子俘獲是指Cl的原子核俘獲一個中子並放出γ射線，其峰的位置在789keV。上述比值與水的含量呈正比。美國曾利用瞬變電磁法來確定鹵水的位置，在實際探測時發現，鹵水的位置與瞬變電磁法一維反演的低阻層位置相當吻合。

了解裂隙發育程度。為了保證核廢料庫的安全，必須了解鹽層的裂隙發育程度。主要方法為井中電法(特別是無線電波法)和聲波測井。鹽的電阻率高，電磁波傳播的損耗小，無線電波法的探測距離大，夾層或裂隙的電阻率或介電常數與鹽不同，這些都是應用無線電波法的有利條件。無線電波法包括透視和反射法，透視法測孔間信號的衰減，而反射法的發射和接收天線位於同一孔內，測電磁脈沖的走時和反射層的特徵。均勻的鹽不會產生明顯反射，裂隙增多則反射亦增多。無裂隙的鹽電阻率高、衰減小，多裂隙的鹽則電阻率低、衰減大。因此，衰減小、反射少的鹽體更適於儲存核廢料。

用聲波測井確定裂隙帶的位置時可以利用不同的參數，如反射波幅度、聲波速度和區間時間。

(2)深成結晶岩體選址和勘察中的地球物理工作

核廢料擬儲存於花崗岩深成結晶岩體500～1000m深度上類似於礦山的處理洞穴中。在深成結晶岩體的選址和勘察過程中，地球物理工作分為三個階段，即場地篩選、場地評價和洞穴開挖過程中的勘察。

A.場地篩選

首先開展區域普查來篩選幾個地區，作為候選的處理場地，每個地區的面積可達上千平方千米。在篩選過程中，了解深成岩體的形態和深度、周圍地質環境、主要不連續面的位置和走向，蓋層的特徵、岩石的完整性等都是很重要的。由於場地篩選是區域性調查，涉及面積很大，所以要選用快速普查性的地球物理方法，尤其是航空地球物理方法。航空磁測曾被用來確定深成岩體的邊界以及岩體中的岩石與構造界面，一般與航空磁測同時開展的航空γ能譜測量也可用於劃分花崗岩體的邊界，花崗岩體鈾的含量可達8×10^－6，而圍岩往往低於2×10^－6。航空電磁法用來填繪裂隙帶在近地表的投影以及覆蓋層的特徵。湖區的裂隙帶則可採用船載聲吶設備圈定。岩石的完整性可以通過測量岩石的整體電阻率來評價，採用的方法有大地電磁法(MT)、音頻大地電磁法(AMT)、瞬變電磁法(TEM)和直流電阻率法等。

地面重力法曾被用來確定深成岩體的形態和深度及其地質環境。圖9.15顯示一條南北向跨過岩基的39km長的重力剖面，圖上包括實測和模型重力曲線以及根據當地常見岩石單元作出的解釋剖面。與岩基有關的100g.u.的重力低非常明顯，疊加在重力低上的局部重力高很可能是由高密度的包裹體引起。

B.場地評價

場地評價是在經過篩選的較小區域內進行更詳細的調查，每個區域的面積可達100km²，總的目標是圈定主要裂隙帶，確定其幾何形態，進行岩性填圖並了解覆蓋層的特徵。

應用高解析度地震反射法了解裂隙帶的深部情況以及發現深埋的裂隙帶。可以探測到寬於地震波主波長1/8的目標，例如在P波速度約5500m/s的花崗岩中，若採用150Hz左右的工作頻率，就可以探測到5m寬的裂隙帶。但是要求探測離地表1000m以內的反射體意味著有用的反射包含在地震記錄的第1s內，然而對高解析度地震常用的炮檢距來說，在這一時間段內也有地滾波到達，為了減小地滾波的影響，需要採用頻率濾波、f－k濾波、減小炸葯量以保留信號的高頻成分，並且選擇適當的檢波器距使地滾波在疊加時盡量減小。

目前還提出了三種應用地球物理方法估算裂隙的水壓滲透性的途徑:一是利用裂隙空間的電導率;二是利用裂隙內聲波能量的損耗;三是利用地震波通過時鑽孔對裂隙壓縮的響應。

對於准備開挖的場地來說，層析方法的作用更大，因為在這樣的地點鑽孔的數目要控制在最低限度，以防在岩體中形成新的地下水通道。

C.開挖階段的勘察工作

開挖儲存核廢料洞穴的工作開始以後，需要了解洞穴周圍岩體的水文地質條件和地質力學條件。由於本階段研究的目標減小，所以要採用高解析度，因而是高頻的地球物理方法。雷達、超聲波和聲輻射方法都曾得到有效的應用。

圖9.15跨過岩基的一條南北向重力剖面圖和二維重力模型(右側為北)

利用超聲波可以確定開挖破壞帶的厚度。利用聲輻射測量可以監測開挖的安全性，聲輻射參數的變化可以用來預測可能產生的岩爆並確定其位置。此外，聲輻射測量還用於追蹤向裂隙帶內灌漿的進程，這時在裂隙帶附近的一系列鑽孔內放置加速度計，在灌漿過程中記錄的聲輻射強度是同灌漿的進展相關的。

總之，在深成結晶岩地區核廢料處理場地選址和勘察工作中，地球物理方法既能快速而經濟地做到對大片區域的地質構造進行全面的了解，又能對候選場地進行詳細評價和勘察。表9.5將各個階段的地球物理工作加以總結。但在各個階段的工作中，除地球物理方法外，還應綜合應用其他方法，尤其是水文地質、地球化學、地質和岩石力學方法等。由於地球物理方法在解釋上的多解性，還應通過鑽探來驗證。

表9.5深成結晶岩區核廢料地質處理中的地球物理工作

⑧ 放射性廢物的滲漏監測

8.4.3.1 航空放射性監測

根據放射性的特點，監測核泄漏有效的方法之一是伽馬測量，較之取樣實驗室分析有很多優點：①對核廢料處置場的地上地下核試驗區，需要大面積監測放射性水平時，現場伽馬測量比取樣（水、沉積物）送實驗室測量具有快速、代表性好的特點。②進行連續、長期的監測。及時發現由核廢料處置場滲漏出的放射性廢液。③對相鄰海域的海底沉積物或湖泊沉積物進行放射性調查。④對過去采樣發現的受污染地區，隨時進行更詳細的大范圍的復查。

航空放射性測量（Airborne Gamma Spectrometry，AGS）適合於大面積的背景評價測量和突發性的核事故應急測量。國際原子能機構及其輻射和測量委員會建議，配備大體積高靈敏的NaI（Tl）γ射線探測器，在低空（30～100 m）飛行時，可有效地測量出放射性核素（γ射線）的分布。對點源放射性和面積放射性都能快速作出響應。

比利時Mol和Fleurus地區航空放射性測量

Mol調查區位於布魯塞爾東北約80 km，比利時的SCK-CEN 核研究中心即位於此地。研究中心包括放射性廢物存儲場、核燃料生產和加工廠以及一個國際性的加速器實驗室。重點研究內容是核安全、廢物管理、反應堆和實驗室人工處置核廢料人員的輻射防護。另一個調查區是位於Fleurus的國家放射性元素研究所（IRE），有一處放射化學實驗室，放射性物質生產機構，生產同位素的加速器。它主要包括一個大型的Co-60輻射裝置，作為醫學消毒和材料、食品保鮮用。兩個生產同位素的迴旋加速器，放射化學實驗室和相應的儲藏庫備有一定量的示蹤同位素。航空放射性調查的目的是對上述地區由於泄漏造成天然和人工放射性環境污染，以及本地區的γ劑量率水平有一個全面的了解。

儀器配有NaI探頭和一個效率為50%的Ge（Li）半導體探測器，采樣速率分別為2s（NaI）和4s（Ge），全譜採集。由GPS和雷達定位和導航，每天開始工作時，都要檢查系統的增益、精度和靈敏度。在飛行期間，NaI探測器的增益由K-40的1462keV峰監控。背景測量是在開闊的水面上進行，並且每天測量一次，記錄下來的數據將背景扣除。背景值主要是宇宙輻射、儀器自身的輻射及與母體U、Ra不平衡的氡及其子體。根據在實驗室計算得到的參數進行譜分析，並將計算結果都統一到雷達記錄的某一高度。數據處理時，首先檢查原始數據是否記錄的完整，有無異常點，如果出現異常高點，及時檢查並作出解釋或者是重新對某一航次進行測量。

圖8.4.2（彩圖）是比利時Mol-Dessel 地區剔除宇宙輻射和儀器本底後的航空伽馬劑量率圖，從圖看到，愈接近核研究中心，放射性劑量越高。上述地區的輻射比大氣層核試驗沉降物Cs-137的輻射高，Cs-137的典型變化范圍在2～（5～10）kBq/m²之間，即使是原蘇聯的切爾諾貝利核事故對該地區的污染也沒有超出這個范圍，所以上圖的測量結果是當地輻射的真實反應。圖8.4.2中有一條北東—南西向的隧道，很明顯在隧道內劑量率非常低。在核研究中心的東北，有一個燃煤火力發電站，受落塵中放射性核素的影響，有一些異常點。K-40，Bi-214，Tl-208活度和γ劑量率反映了當地地質單元和土壤的放射性水平。

圖8.4.3（彩圖）是Fleurus 地區國家同位素研究所（IRE）剔除宇宙輻射和儀器本底後的航空伽馬劑量率圖，伽馬劑量率背景比Mol-Dessel高，主要是兩地的地層和土壤的差異造成的。受當地采礦活動的影響，Cs-137的變化范圍在1～2 kBq/m²到10～12 kBq/m²。在航空γ譜上出現了典型的與放射化學和廢物存儲庫有關的Xe-133，I-131和Mo-99，見圖8.4.4。

圖8.4.4 Fleurus國家同位素研究所（IRE）與核化學有關的Xe-133，I-131和 Mo-99γ射線譜

圖8.4.5是Mol-Dessel核研究中心當反應堆運行時，產生的Ar-41。在反應堆的下風方向，探測到明顯的1293.6 keV的Ar-41峰。它對K-40，Co-60，Cs-137的譜線也有影響，同時在對照的農業試驗田中還觀測到較強的Cs-134。

圖8.4.6是Belgoprocess核廢料處置與儲存地的典型γ射線譜，以Cs-137、Co-60和U、Th系列核素譜線為特徵。

圖8.4.5 比利時的SCK-CEN 核研究中心反應堆工作時放出的Ar-41γ射線譜（上）和農田的對照圖（下）

圖8.4.6 Belgoprocess 核廢料處置與儲存地的典型γ射線譜

圖8.4.7 比利時Mol和Fleurus地區的Cs-137，Co-60 和 鈾系γ射線譜

圖8.4.7NaI（Tl）譜線表現出很強的散射現象，這是由於計數率太高NaI（Tl）γ射線譜發生扭曲，而Ge探測器則表現出色，表明在存在較強的Cs-137、Co-60 射線的地區，選擇Ge（Li）半導體探測器是必要的。圖8.4.8表明濃縮鈾和再處理廠的γ射線譜以出現Pa-234 m 和較高的Bi-214為特徵。

圖8.4.8 FBFC濃縮鈾和後處理廠的γ射線譜

上述比利時的兩個地區的航空放射性測量是在一周內成功完成的。如果在氣象條件、地面機場設施能夠充分保障的條件下，航空放射性測量對核設施地區包括核廢料堆放庫的狀態及污染的快速監測是非常有效的；對不同性質的核設施，根據記錄的特徵譜峰不同，得以區分。這些信號不但能夠准確定位地面的核活動場所，而且對核機構的研究性質也能做出准確判斷。值得指出的是當放射性強烈的地區，NaI探測器記錄譜線會發生扭曲，靈敏度下降，此時Ge（Li）探測器的優勢就顯得十分明顯。這也說明，在高輻射和輻射成分復雜的地區開展航空放射性測量，NaI探測器和Ge（Li）探測器的配合使用是非常必要的。

8.4.3.2 海洋放射性監測

海洋放射性監測是非常重要的一個方面，最初僅是陸地攜帶型γ測井儀器向海洋的延伸。早期，主要受到油氣勘探、鈾礦勘察、重礦物、磷酸鹽勘探的積極推動，海洋放射性測量得到長足進展，尤其是20世紀70年代。後來在地質填圖、礦物勘探、沉積物運移、環境方面的應用逐漸增多。海底核試驗、核潛艇事故、海岸附近的核電站排放等都是造成海洋放射性污染的主要來源。據國際原子能機構報告，在1946～1993年間，全世界海洋中排放的核廢料的活度達到85 PBq，其中大西洋45 PBq，太平洋1.4 PBq，北冰洋38 PBq。大洋和邊緣海以中低放廢物為特徵，H-3，C-14是最典型的核素，但由於C-14的半衰期更長，因此是未來潛在的核泄漏污染物。測量海洋環境的放射性濃度，主要是測量海水、海底沉積物的放射性濃度，與之有關儀器研製可追溯到20世紀50年代，最早是蘇聯進行了許多開拓性的工作。此後，比利時、加拿大、丹麥、法國、德國、日本、荷蘭、挪威、美國、英國和中國相繼開展了這方面的工作。我國在國家海洋863項目的支持下，於2000年由中國地質大學（北京）研製成功了首套拖曳式海洋γ測量系統，並在渤海進行了以油氣勘探為目的的實際試驗，獲得圓滿成功，圖8.4.9（彩圖）是一個拖曳式海洋γ測量系統工作原理圖。

海洋γ測量與陸地、航空測量一樣，主要是測量天然和人工放射性元素的輻射，對於天然放射性而言，主要測量K-40和U-238、Th-232的衰變子體。最突出的測量對象就是Bi-214和Tl-208。人工放射性主要測量Cs-137、Cs-134、Zr-95、Nb-95、Ru-106、Co-60。事實上對任何核素而言，只要有足夠的量並且其射線能量大於100keV，都可以探測到。對超鈾核素較為困難，比如Am-241，其釋放的γ射線的能量僅60 keV，非常容易被海水和水下的承壓艙吸收。鈈的同位素Pu-238，Pu-239，Pu-240和Pu-241也是如此。由於海水對γ射線的強烈吸收作用，所以就要求探測器與海底沉積物要充分接觸。在實際測量中，這一點並不難辦到，通過密切注意記數率的變化就可判斷探測器與海底是否密切接觸，即使是探測器離開海底幾十個厘米，記數率也會顯著降低。探測器在沉積物中的深度一般不會超過30 cm。因此表層沉積物放射性分布比較容易探測到。

圖8.4.10～圖8.4.12（彩圖）是英國Haig Fras，S Celtic 海放射性測量結果，在進行放射性測量的同時，還進行了回波聲納、旁側聲納、淺地震反射剖面、取樣等測量手段。調查區的地質是由泥盆和石炭系地層組成，岩性以板岩和千枚岩為主，在晚石炭到中新世一直到第四紀地層中有侵入的花崗岩呈條帶狀分布。由於本地的花崗岩以富鈾、釷、鉀為特徵，因此放射性測量很容易將花崗岩與周圍母岩區分開來，這是回波聲納、旁側聲納、淺地震反射剖面所達不到的。此外，較老的地層比新近沉積的富含硅的玻璃砂放射性記數高，也使二者得以區分。值得注意的是發現蝕變後的花崗岩以低釷為特徵，質地松軟，而未蝕變的花崗岩質地緻密，很難用重力取樣法取樣觀測，放射測量很好地解決了這一問題。

人工放射性探測主要是研究核廢料或者是核電站排放的帶有放射的廢液的擴散范圍，另外為了研究沉積物的運移而投放的放射性示蹤劑的路徑也是研究的一個方面。

Sellafield 核燃料處理廠放射性測量。圖8.4.13（彩圖）是Sellafield 核燃料處理廠放射性測量結果，盡管由於Am-241，Pu-238，Pu-239和Pu-240的射線能量低而沒有探測到，可從Cs-137的分布圖上我們也能推測出它們的分布及沉積物對它們的吸收特徵。

國際原子能組織設在摩納哥的海洋環境實驗室的Povinec等人報道了用γ能譜法測量海底沉積物的放射性，並且在Irish海和Kara海進行了試驗，所用的儀器配有NaI和高純鍺探測器的譜儀，1200 m長的同軸電纜。整個系統組成分水下部分和船上部分，水下部分由探測器、前置放大器、單片機、模數轉換器組成，水上部分主要是計算機及相應的導航、定位設備（Povince et al.，1996）。

圖8.4.14是Irish海底的測量結果，NaI探測器對Cs-137峰的響應比U、Th 系的衰變子體的特徵峰響應更加明顯，HPGe探測器的靈敏度比NaI高。

圖8.4.14 Irish海HPGe探測器（a）和NaI探測器（b）的測量譜線圖

圖8.4.15是在Kara 海Stepovovo灣的探測結果，HPGe探測器依然表現出更高的探測精度，低濃度的Cs-137峰用NaI探測器幾乎觀測不到。

8.4.3.3 取樣分析

核廢料在處置庫中保存期間，當發生地震或岩石破裂等地質災害，或封裝的容器由於腐蝕破裂時，核廢料容易從處置庫中釋放出來，在地下水的搬運下，向生物圈遷移，由於這部分核素濃度低、運移路徑不固定，不易被發現，但普遍存在毒性強，對環境的影響不可輕視。I-129、C-14、Be-10等都是伴隨核泄漏的良好示蹤劑。取回的樣品可在室內分析γ譜線來確定它的核素組成，也可用化學的方法分析單個的核素。室內γ譜測量相對於化學分析而言，測量過程較為簡單，先將濾紙及吸附劑在105℃烘乾，再在405℃灰化。沉積物樣品要先粉碎再乾燥。生物樣品同樣在105℃烘乾。樣品隨後在高純鍺或鋰漂移鍺探測上測量，解析度在1.1～2.0 keV，探測效率10%～55%，對於量較少的樣品應選擇NaI探測器，記數時間適當延長，從1～n天視測量情況而定。美國亞利桑那大學用加速器質譜（AMS）測量C-14、I-129、Be-10等核素非常成功。從500 mL的海水中萃取出毫克級樣就可在AMS上測量出結果。由於AMS具有很高的靈敏度，即使是很微量的泄漏也能被發現。海水、沉積物及監測孔中的水樣分析涉及到分析化學、放射化學等有關內容，關於樣品置備、測量方法和計算步驟視儀器不同而略有差異，詳細的分析步驟和計算讀者可參考相關文獻。

圖8.4.15 Kara海Stepovovo灣HPGe探測器（上）和NaI探測器（下）的測量譜線圖

根據俄羅斯1993年3號白皮書報告，自1965年起，有3個裝有核燃料的反應堆和5個未裝燃料的反應堆（其中包括3個艙室）及反應堆堆心的壓力容器、大量的鋼制容器堆放在Abrosimov fjord灣。從1992年開始，俄羅斯和挪威在Kara海的Novaya Zemlya海灣的核廢料場地進行一年一度的聯合考察，發現Cs-137，Co-60，Sr-90，Pu-239，Pu-240的濃度在處置場周圍明顯偏高，證實已發生核泄漏。核素的分布具有不均勻性，在表層10 cm以上可分辨出不同核素的變化。Cs-137與沉積物分布密切相關，表現出較強的吸附特性，而Sr-90的遷移能力強，Co-60的遷移距離較短，主要集中泄漏源附近。