本標準規(guī)定了用于測量土壤中γ核素放射性活度濃度和放射性沉降灰沉積通量的就地高純鍺譜儀測量方法。
本標準適用于核事故應急監(jiān)測時地表土壤人工放射性γ核素的測定,輻射環(huán)境質量監(jiān)測可參照執(zhí)行。對于新沉降的放射性沉降灰,本標準測定的 137Cs 活度濃度探測下限為 100 Bq/m2。
方法原理
地表γ射線的注量率與土壤中放射性核素的活度濃度(沉積通量)、核素在土壤中的深度分布,以及土壤的組分、含水率等因素有關。探測器高度為 1 m 時,就地高純鍺譜儀測量的全能吸收峰計數(shù)率與土壤中放射性核素的活度濃度成正比。
儀器和設備
高純鍺譜儀:由高純鍺探測器、高壓電源、主放大器、多道脈沖幅度分析器、制冷單元(液氮或電制冷)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等 6 個主要部分構成。
支架:能夠固定探測器,使探測器高度距地面 1 m 高的支架,應使用低原子序數(shù)、低密度的材料制造(如:鋁、塑料、木材)。
卷尺:卷尺的校準長度應大于 1 m,且校準分度不小于 1 mm。
其它輔助設備:應配備地理定位系統(tǒng),記錄測試時的地理坐標。
就地高純鍺譜儀的安裝
在選定的測量區(qū)域中間位置,將高純鍺探測器穩(wěn)定地安裝在測量支架上,探測器的端面朝下。調整探測器高度,使之距離地表 1 m。連接高純鍺譜儀電子學儀器的所有電纜。
γ能譜分析
用γ能譜分析軟件查看采集的γ能譜,若能譜中存在可明顯辨別的峰,根據(jù)峰形特征設置適合的感興趣區(qū)域,讀取全能吸收峰的凈峰面積;若能譜中無可明顯辨別的峰,則根據(jù)待測核素的特征峰的能量和探測器的能量分辨力,設置感興趣區(qū),讀取全能吸收峰的積分面積。
原理
對于就地高純鍺譜儀而言,很難有已知不同深度分布的大面積γ射線標準場用于探測效率校準。因此,需根據(jù)土壤、空氣的物理參數(shù),采用放射性核素在土壤中分布的理論模型,并結合探測器的特征進行探測效率計算。就地高純鍺譜儀的探測效率取決于放射性核素在土壤中的深度分布,探測器高度,探測器的性質,γ射線的能量以及在土壤和空氣的吸收性質等因素。
能量分辨力和探測效率
應定期對就地高純鍺譜儀的能量分辨力和探測效率進行期間核查。一般情況,每年至少開展一次期間核查。若高純鍺探測器經?;販?,應縮小期間核查的時間間隔。用固定檢驗源測量高純鍺譜儀的能量分辨力和全能吸收峰探測效率,繪制質控圖。檢驗源在低能、中能和高能區(qū)應至少各有 1 條γ射線。若期間核查結果與之前相比存在顯著差異,需要進行重新校準或維修。