海洋放射性監(jiān)測技術
——現(xiàn)在與未來

劉廣山

廈門大學 環(huán)境與生態(tài)學院，福建 廈門 361005

2011年3月日本近海地震海嘯引發(fā)的福島核電站事故又一次提醒人們，核工廠/核電廠會發(fā)生事故[1]。對公眾而言，核電廠或核工廠事故的重要性在于其排放的放射性物質對生態(tài)環(huán)境和人的影響。

大量的核電廠和一些核工廠建在海邊，可以利用大體積的海水稀釋其運行排放的放射性物質，事故發(fā)生時也必然要將放射性物質排放入海。

提到海洋，人們首先想到的是海水。作為放射性監(jiān)測對象，還有海洋沉積物和海洋生物。在海洋生物地球化學研究中，人們又將海水中的放射性核素分為顆粒態(tài)的和溶解態(tài)的[2-4]。

海洋放射性監(jiān)測，包括海洋放射化學，或者說應用放射性核素的海洋學，可以簡單地概括為采樣—制樣—測量—數(shù)據(jù)分析過程。海洋放射性監(jiān)測技術是實現(xiàn)這樣一個過程的方法和手段。

海洋放射性監(jiān)測從一開始到現(xiàn)在仍然受到采樣、制樣和測量技術的限制[5]。本文在海洋放射性監(jiān)測技術的框架下，綜述當前海洋放射性核素的含量水平和放射性監(jiān)測設備與方法，討論當前海洋放射性監(jiān)測存在的一些困難，對未來海洋放射性監(jiān)測技術的發(fā)展方向進行預測。海洋放射性監(jiān)測可以分為大環(huán)境放射性水平測量、事故后的應急監(jiān)測和核工廠/核電廠常規(guī)運行監(jiān)測3方面。本文討論的方法主要用于大環(huán)境放射性水平測定，與事故的發(fā)現(xiàn)不存在必然的聯(lián)系，但可以研究事故對海洋放射性水平的影響。

1 海洋放射性水平與分布

測量對象中的放射性核素含量水平?jīng)Q定了所要使用的測量儀器、采樣量和樣品預處理方法。對有經(jīng)驗的工作人員，采樣前會根據(jù)所能利用的儀器、待測對象的放射性核素含量水平和所要采用的樣品預處理方法進行仔細分析，以期采樣量能滿足測量要求，從而得到好的測定結果。海水中的放射性核素濃度單位常用Bq/L和Bq/m3；除特別說明外，海洋沉積物的放射性核素含量一般用干重的含量表示，常用單位是Bq/g和Bq/kg；海洋生物的放射性核素含量則干重和鮮重同時在使用，表示方法分別為Bq/kg(干重)，或Bq/kg(鮮重)，除特別說明外，本文所指為干重含量。

1.1 海洋天然放射性核素的含量水平

人們對海洋中天然放射性核素的研究非常深入，特別是地球化學海洋斷面研究計劃(GEOSECS)的成果，使人們對大洋水中長壽命天然放射系核素的含量水平與分布規(guī)律已相當清楚[6]。海水中的238U活度濃度為40 Bq/m3，而且在全球海洋幾近均勻分布；隨著水深增加，其余天然放射系的長壽命核素濃度呈增加趨勢；232Th、230Th和231Pa的活度濃度在10-3Bq/m3量級；表層水226Ra的活度濃度接近1 Bq/m3，到沉積物水界面可能增加到幾Bq/m3。由于有高的鉀含量，所以海水中有高的40K含量，而且與海水中的鉀分布趨勢相同，大洋水40K均勻分布。按海水中的鉀含量0.399 g/kg計算[7]，可以得到海水中的40K放射性活度濃度為12.2 Bq/L。

總體上，海洋沉積物中的天然放射性核素含量與陸地土壤在同一水平，天然放射系核素的比活度在10～100 Bq/kg量級，40K的比活度在100～1 000 Bq/kg量級。由于海洋自身的特點，在海洋沉積物中存在天然放射系的不平衡，造成210Pb、230Th、231Pa等顆?；钚院怂亍⑸踔疗渥芋w在表層沉積物中過剩，其含量水平可能比其母體高1～2個量級[8-10]。

干的海洋生物軟組織的40K比活度在100～1 000 Bq/kg水平。天然放射系核素主要濃集在骨骼中，比活度在1 Bq/kg水平或以下[11]。

1.2 海洋中人工放射性核素的含量水平

海洋中不同人工放射性核素含量水平差異很大，而且是隨時間變化的。人工放射性核素，例如3H、14C、90Sr、137Cs、129I和Pu的同位素的文獻報道較多[12-18]。由于大洋循環(huán)周期長達千年，而人類利用原子能的時間，即人類向海洋輸入放射性的時間僅有幾十年，所以即使考慮各種海洋學過程，整個大洋的人工放射性核素也不會均勻分布。由于核工廠和核試驗場地大都在北半球，所以整體上北半球海洋中的人工放射性水平高于南半球。垂直分布的整體趨勢是表層水、次表層水可能有高的人工放射性核素濃度；隨水深增加，水體中的人工放射性核素濃度逐漸降低，直到探測不到。海洋中人工放射性核素垂直分布存在峰結構，即在某一深度出現(xiàn)極大值。到2000年大洋表層水中的平均137Cs和90Sr活度濃度為2 Bq/L水平，平均239Pu活度濃度為1～7 mBq/m3，垂直分布峰約位于500 m深度。由于存在核設施的排放或核事故的影響，一些邊緣海，像黑海、波羅的海等，水體的137Cs和90Sr活度濃度可達幾十Bq/L，愛爾蘭海的239Pu活度濃度達500 mBq/m3[12]。

表層海水中的天然氚活度濃度為117.8 Bq/m3(1 TU)，這也是氚單位(TU)的來源。氚是核試驗輸入海洋最多的放射性核素，但作為放射性監(jiān)測，文獻報道較少。核試驗最大當量年及其之后的一段時間內，海洋表層水的氚活度濃度達1～10 Bq/L量級，比天然濃度高幾十到數(shù)百倍。由于氚以水分子的形式存在于海水中，混合彌散的速度很快，所以，隨著大規(guī)模核試驗時代過去，海水中的氚活度濃度很快降低到0.1～1 Bq/L量級[13]。

地表庫天然129I的豐度為10-12水平，而且分布比較均勻。核試驗與核能和平利用使全球表層海水的129I豐度提高1個量級，北大西洋和歐洲邊緣海的水平更高[14-18]。

深海沉積物還不是人工放射性核素的主要研究對象，因為很多情況下，海洋的混合還沒有將人工放射性核素輸送到海洋深層水或底層水，而顆粒物的輸運又很慢，所以進入深海沉積物的人工放射性核素極為有限，使測量更加困難。淺海，特別是近岸海域，沉積物中的人工放射性核素已有一定的累積，存在深度可達幾十cm，甚至到100 cm深度。大多數(shù)研究給出海洋沉積物中人工放射性核素隨深度存在峰結構。人們利用沉積物巖心中的人工放射性核素峰與全球人工放射性核素最大沉降年——1963年的對應關系，進行50年時間尺度的測年[19-20]。海洋沉積物中137Cs和90Sr比活度為1～10 Bq/kg量級或更低[19-23]，239Pu的比活度在0.1 Bq/kg量級或更低[19,24]。由于人工129I的輸入，海洋沉積物中的129I豐度可達到10-10量級[24]。

海洋中的放射性核素含量水平與分布有很多共同特征。但是海洋很大，影響放射性核素含量水平和分布的因素很多。地理位置、環(huán)流特征、水化學性質都是影響海水、海洋沉積物和海洋生物放射性水平的因素。甚至生物的個體差異都會造成其中的放射性核素有很大的不同。鄰近核電廠或核設施的海域，可能完全不同于開闊海域的放射性水平。所以進行海洋放射性測量時應對測量對象的放射性水平和影響因素進行詳細的了解與分析。

由于陸地是海洋物質的主要來源，也是海洋中天然放射性物質的主要來源，也是除大氣沉降外海洋中人工放射性核素的主要來源，所以很大范圍內，海水中，甚至沉積物中，隨離岸距離的增加，放射性核素含量呈降低趨勢[25-26]。

2 放射性監(jiān)測常用的測量儀器與輔助設備

海洋環(huán)境中的放射性核素含量是低水平的，除核設施或核電站極鄰近海域外，即使是核事故影響海域，劑量監(jiān)測儀器基本上沒有用途。海洋放射性監(jiān)測就是測量海洋各種介質中的放射性核素濃度，所以海洋放射性監(jiān)測實際上用的是分析儀器。

用于環(huán)境放射性核素測量的儀器在海洋放射性監(jiān)測中都有應用，包括放射性計數(shù)設備、質譜儀、光學儀器等。

2.1 多核素放射性計數(shù)設備

放射性計數(shù)方法通過探測放射性核素衰變發(fā)出的α、β和γ射線進行核素的定性與定量分析。在計數(shù)設備中，可以同時測量多種核素的α譜儀和γ譜儀是海洋放射性監(jiān)測中廣泛使用的。由于γ譜方法通常情況下不必進行樣品的分離純化，受到環(huán)境放射性測量用戶更多的歡迎。

對于實驗室測量而言，由于大量樣品中的放射性核素含量水平低，所以要盡量使用低本底或超低本底的計數(shù)設備。目前報道的超低本底γ譜儀主要是反康普頓譜儀和反宇宙射線譜儀[27-29]，也有將測量設備放置在巖洞里的報道[30]。除了經(jīng)費方面的原因外，反符合的引入使測量數(shù)據(jù)處理過程復雜化，使得反符合測量設備很難普及。巖洞設備則更難普及。

半導體α譜儀和大面積屏柵電離室在α放射性核素測量中得到大量使用。前者普及性更好一些，在海洋學研究中得到廣泛應用。半導體α譜儀的分辨率在20 keV左右，效率可達20%以上，由于制樣要求，通常半導體α譜儀只能同時測量1種元素的同位素。屏柵電離室的分辨率稍差，但效率更高，而且可進行多元素核素的同時測量[31]。

中子活化方法也用于分析環(huán)境中的長壽命放射性核素。該方法利用中子與待測核素反應生成短壽命放射性核素，大多數(shù)情況下用γ譜方法測量短壽命核素達到測定長壽命核素的目的[15,32]。

2.2 單核素計數(shù)測量儀器

海洋學研究中應用最好的單核素測量儀器是氡釷分析儀。有大量的報道用這種儀器測定海水或沉積物中的222Rn和鐳同位素[6,31]。主要有2種形式的α探測器用于這種計數(shù)設備。一種是ZnS(Ag)閃爍探測器，另一種使用半導體探測器。這2種儀器的共同特點是：利用氡的同位素是惰性氣體，測量時將其引進測量室；對鐳同位素，通過將其衰變產(chǎn)生的氡同位素引入測量室實現(xiàn)鐳同位素的測量。在測量室內氡同位素和子體衰變發(fā)出的α粒子被探測。所以也是實際意義上的α計數(shù)器或α譜儀。

液體閃爍計數(shù)器或譜儀是測量環(huán)境β放射性核素最常用的設備。特別是3H和14C的測量，液閃方法占據(jù)了半壁江山。由于分辨率差和原子核衰變發(fā)出的β射線的自身特點，液閃方法進行多核素同時測量的報道并不多。而且由于分離富集方法的不同，液閃方法測量環(huán)境放射性核素總是一次數(shù)據(jù)收集只測量一種核素。有進行同一元素同位素同時測量的報道，或可用到同時測量α和β譜的方法，但并不被廣泛運用[33-34]。

2.3 光譜測量儀器

典型的例子是用熒光分析儀測量海水中的天然鈾濃度。3種天然鈾同位素中以238U半衰期最長，豐度也最大，海水中按質量計算，238U的質量要比其它2種同位素大2個量級，但豐度和活度比恒定。所以光譜法測量得到的鈾含量可以看作是238U的含量，由此可以推算出海水中238U的比活度；由海水中238U的濃度、比活度和海水中鈾同位素的豐度和活度比可分別計算出235U和234U的比活度。普遍接受的海水中的234U/238U活度比為1.14。對鈾同位素的豐度比不確定的情況，這種方法的使用受到限制。

2.4 質譜儀

隨著分析儀器靈敏度的提高和小型化，越來越多的研究工作者用質譜儀測量長壽命放射性核素。有大量的研究工作用質譜方法測量海洋中的錒系核素。見報道的用于海洋中長壽命放射性核素測量的有惰性氣體質譜、熱電離質譜(TIMS)、等離子體質譜(ICP-MS)、共振電離質譜(RIMS)和加速器質譜(AMS)等[5,35]。

質譜學方法不能直接測量環(huán)境水平的3H。惰性氣體質譜通過3He測量海水中的3H，是測量海水中的3H最靈敏的設備，3H/1H濃度比的靈敏度可達10-20，比天然水氚濃度低2個量級。對于大面積海洋3H的測量非常有效[35-38]。

熱電離質譜是等離子質譜出現(xiàn)前使用最多的測量環(huán)境中長壽命放射性核素的質譜儀，特別是錒系核素的測量，得到了廣泛的應用。其測量同位素的精度達到10-6[5]。有用熱電離質譜測量鈾、釷、钚、镎、镅、鋦同位素和99Tc、137Cs的報道[5,39-40]。

等離子體質譜是強有力的長壽命放射性核素測量設備?？煞治龅暮怂嘏c靈敏度可與熱電離質譜相比，但速度更快、過程更簡單，一個樣品的分析在幾分鐘內就可完成，在海洋學研究中也得到很好的應用[41-43]。

共振離子質譜(RIMS)被認為是將來可以和加速器質譜有一比的測量儀器，可測量環(huán)境中的超低水平長壽命放射性核素。已有用共振離子質譜測定環(huán)境中的81Kr、90Sr、99Tc和239Pu的報道[42]，對239Pu的探測限為106個原子，特別適合于39Ar和81Kr的測定[5]。

應用加速器質譜測量海洋中長壽命放射性核素的進展將在4.2節(jié)介紹。

2.5 采樣和樣品處理

以上所述海洋中放射性核素的測量方法都需要進行采樣和樣品處理。

1)樣品的采集

隨著海洋技術的發(fā)展，人們發(fā)展了各種采樣方法。包括機器人系統(tǒng)、海底自動車等[5]，都可用于海洋學研究的采樣，但目前均無法在常規(guī)海洋放射性監(jiān)測中得到應用。海洋放射性監(jiān)測是經(jīng)常性或周期性的工作，需要較為簡單實用的采樣方法和設備。

計數(shù)方法測定海水中的放射性核素，單個樣品的采水量大都在10～1 000 L范圍。海洋沉積物需要100 g量級的量。海洋生物的需要量在100～1 000 g。

表層水可用潛水泵采樣，也可用水桶打水。一些研究船上安裝有采水系統(tǒng)，所以走航時也可以采樣。

深層水采樣要用專用設備。使用可安裝多個采水器的設備采樣，同時安裝10個采水器，一次下放采樣器，可在10個深度采集水樣。更大體積的采樣，可重復多次實現(xiàn)。如果感興趣的層位不是很多，也可同一層位使用多個采水器，使采樣體積增大。所以如果僅在一個層位采樣，采水體積也可達100 L。更大體積水樣的采集，還有專用采水器，目前見報的最大采樣體積可達500 L[5]。但一次只能采一個層位的水樣。

除了潮間帶以外，由于是在水下采樣，海洋沉積物的采樣要用專用設備。表層沉積物可用抓斗式采樣器采樣；較短的巖心可用箱式采樣器或多管采樣器；長的巖心要用重力管采樣器或打鉆采樣。

海洋生物的采樣較多樣化。大個體的生物多采用網(wǎng)捕的方式。以往的海洋生物放射性測量大都是從漁民手里或魚市場購買樣品?？捎猛暇W(wǎng)的方式采集浮游生物。懸浮顆粒物的采集可在采水后過濾得到，也有用自持式水下過濾裝置采集深層水的報道，但由于采樣船時較長，一個樣品的采集可能要數(shù)小時，加上設備昂貴，目前還不被廣泛使用。

大批量海水和沉積物采樣要用專用船，也可在非專用船上安裝專用采樣設備。

2)樣品處理

除了就地測量外，海洋放射性監(jiān)測，樣品測量前均需對樣品進行預處理。γ譜方法測量樣品的預處理過程最簡單。對沉積物樣品，通常是將樣品晾干、磨細、稱重、封裝，有時要過篩。γ譜方法測量的海洋生物樣品可能還要將樣品灰化，以便縮小樣品體積，使測量能利用更大體積的樣品。γ譜方法測量海水樣品總是需要濃集的。常用的氫氧化鐵沉淀法可共沉淀大部分天然放射性核素，也有用亞鐵氰鈷鉀共沉淀多種核素的報道[31]。同時富集多個人工核素的研究并不很成功。

α譜和β計數(shù)法測量海洋放射性核素，需要的樣品量較少，沉積物樣品一般用幾克到十幾克。預處理基本上是在γ譜分析樣品處理步驟之后，按次序進行富集—分離—純化—制樣過程。海水樣品中待測核素富集包括共沉淀法、離子交換法和萃取方法。除共沉淀方法可用于多核素同時分離外，離子交換與萃取方法在很多情況下用于少數(shù)核素的分離純化。也同時使用以上方法進行核素的富集分離與純化。環(huán)境放射性測量方法研究最多的是樣品處理方法。

海洋學研究中，人們發(fā)展了纖維富集技術。包括鐵纖維、錳纖維和鐵錳纖維，在富集海水中的鐳和釷同位素獲得成功[44-48]。盡管這種技術已有幾十年的使用歷史，但卻沒有商業(yè)化，也沒能推廣到其它核素的富集上。

與其它核素測定的樣品處理方法不同，氚測量的富集分離用物理方法[31,49]。

2.6 就地測量和走航測量設備

用探測器直接面對測量對象獲得測量對象的放射性信息稱之為就地測量(in situ，in field)。這種方法已產(chǎn)生多年，并以HASL-258號報告的出版為標志[50]。盡管已有可用于就地測量的譜儀出售，但作為環(huán)境放射性測量方法，其應用遠不及實驗室測量廣泛。

海洋的就地測量在海底沉積物放射性核素測量方面有開展。由于測量船總會和測量對象相距一定距離，研究者都采用一種拖曳探測裝置[51]。海洋表層水放射性測量更可能采用浮標技術[52]。

海洋學研究中，走航測量是人們特別期待的。海洋放射性走航監(jiān)測基本上是等待填補的空白。與其它方法不同，走航的測量對象是海水，要求水體有較高的放射性濃度，以滿足瞬時計數(shù)的統(tǒng)計要求。十幾年前，作者曾簡單勾畫了2種海洋放射性監(jiān)測的走航設備與方式[53]。一種是將海水泵入測量室，形成流動式樣品測量；另一種類似就地測量方法，將探測器放置在船下的水體中，直接測量水體中的放射性素。2種方法測量的都是船所在位置的水體，隨著船的移動得到航線上表層水放射性核素濃度的水平分布。將水體泵入測量室的方法可利用的樣品量少，現(xiàn)場測量并不能明顯提高分析靈敏度；將探測器放在船下水中的測量方法，可利用大體積的水樣，提高計數(shù)靈敏度，但水下走航，需要結實、不易腐蝕的探頭系統(tǒng)，這也是個難以滿足的條件。

走航測量對事故的放射性水團研究將十分有效，如果結合全球定位系統(tǒng)(GPS)和聲學多普勒流速剖面儀(ADCP)，現(xiàn)場分析可以用于追蹤放射性污染水團的走向和彌散情況，但至今未看到相關的報道。

3 當前的困難與限制因素

放射性計數(shù)方法仍然是目前和將來很長一段時間內海洋放射性監(jiān)測的主要技術手段。由于海洋環(huán)境的放射性水平低，用計數(shù)方法測量放射性核素濃度的采樣和制樣勞時、費力，過程冗長，這是當前海洋放射性監(jiān)測困難的起源。

3.1 大體積水樣品的處理是海洋放射性監(jiān)測遇到的首要問題

計數(shù)測量中，大體積樣品的要求是目前海洋放射性測量中的最大困難。除了鐳同位素測定已經(jīng)有簡潔的富集方式外，激光熒光法測定鈾僅需要小的樣品量，樣品的預處理比較簡單。海水中其它核素的測定還未解決大體積采樣與制樣問題。實際上人們不能期望在一個簡單的流程中富集多種核素或全部核素。

3.2 深層水采樣

實際上人們沒有解決深層水的快速采樣問題。用大體積采樣設備進行采樣，一方面需求的船時較長，一般一次采樣，需要每千米1 h的時間。在地球化學海洋斷面研究計劃(GEOSECS)實施過程中，經(jīng)常是1 d或更長時間僅進行1個站位的采樣。其很難作為監(jiān)測工作的采樣方法使用。

3.3 專業(yè)化與標準化工作相對落后

海洋放射性監(jiān)測需要標準化，包括儀器、設備、流程、人員培訓、實驗室論證和核查制度。中國未來肯定是核電大國。20幾年來，核電工業(yè)的發(fā)展，擁有或鄰近核電站的省市建立了較為完善的環(huán)境放射性監(jiān)測設備和隊伍，也開展了海洋放射性監(jiān)測，但并不是專門的海洋放射性監(jiān)測機構，也不是具有海洋學知識的人在從事海洋放射性監(jiān)測工作。這給海洋放射性監(jiān)測數(shù)據(jù)分析造成很大影響。

4 未來的發(fā)展方向

海洋放射性監(jiān)測，將繼續(xù)關注3H、14C、90Sr、137Cs和钚的同位素。另外核電工業(yè)是民用工業(yè)，所以放射性排放更加合理化。正常運行排放的放射性物質將不會對環(huán)境造成立竿見影的影響，所以關注環(huán)境中放射性水平的長期變化應當是從目前開始海洋環(huán)境放射性監(jiān)測的重點之一。人工長壽命放射性核素，14C、129I、99Tc和超鈾元素將是未來輻射環(huán)境影響評價的主要示蹤或參考核素。

4.1 計數(shù)設備仍然是未來很長一段時間內海洋放射性監(jiān)測的主要工具

計數(shù)原理、設備和方法都已比較成熟，海洋中的以上放射性核素都可用計數(shù)方法進行測定。實際上最近30年時間內半導體α和γ譜儀并沒有革命性的進展。與30年前相比，現(xiàn)在的半導體α和γ譜儀只是生產(chǎn)方式更加自動化，使用更為方便，用戶更多。由于測量需要大體積的水樣，所以研究大體積樣品的快速采集、預處理方法與設備、并將其商業(yè)化是人們應當特別關注的。

4.2 加速器質譜是未來海洋放射性水平監(jiān)測的發(fā)展方向

加速器質譜是為測量環(huán)境中的低水平長壽命放射性核素提出并發(fā)展起來的[54]。加速器質譜幾乎可以測量在海洋中發(fā)現(xiàn)的所有有研究意義的長壽命核素，特別是在14C和129I測量上的成功，使應用14C的考古學和應用14C和129I的地球化學得到廣泛開展。加速器質譜所能測量的14C和129I豐度水平已達到這2種核素的測年上限。

有2方面的原因說明發(fā)展加速器質譜方法是非常必要的：其一是人們通常測定的用于環(huán)境放射性水平監(jiān)測的核素，如137Cs、90Sr等都是較短壽命的，隨著大規(guī)模核試驗時代過去，環(huán)境中的這些核素水平是逐漸降低的，所以實際測量的水平將不代表人類排放放射性核素的總量，測量結果數(shù)據(jù)不再適合于評價人類利用原子能對環(huán)境的長期影響；其二是在相同的裂變產(chǎn)額的情況下，長壽命核素比活度低，放射性計數(shù)方法不再是合適的測量方法，加速器質譜方法測量樣品僅需計數(shù)法測量所需樣品量的十分之一到百分之一，應用加速器質譜方法自然克服了計數(shù)方法所遇到的大體積采樣和制樣的困難。

目前離子源限制了加速器質譜的應用，從事加速器質譜研究的人員需要將先進的離子源技術移植在加速器質譜上，可能會使應用加速器質譜的研究工作得到較大的發(fā)展。

4.3 船載設備

1)船上實驗室

海洋很大，當研究海區(qū)遠離海岸或離岸上實驗室較遠時，船上實驗室就非常必要。事故后的海洋放射性監(jiān)測的必要性就更大。由于事故釋放的放射性物質中有很多短壽命核素，現(xiàn)場測量樣品更易得到有用的信息或能獲得更多有用的信息。

2)走航監(jiān)測

研發(fā)走航式海洋放射性測量系統(tǒng)，是急待開展的研究工作。

4.4 海洋需要高度自動化設備

讓監(jiān)測人員進行簡單的操作就可得到期望得到測量對象的放射性信息，是目前經(jīng)濟條件下人們所期望的。所以發(fā)展高度自動化的“傻瓜機”是設備研制者與制造商應當開展或開發(fā)的項目。由于海上作業(yè)的特點，特別在天氣條件惡劣情況下的海洋工作是高危作業(yè)，人們需要盡量少的動作完成目標任務。海洋放射性監(jiān)測需要發(fā)展高度自動化的設備。

環(huán)境放射性測量中，自動化與標準化聯(lián)系在一起。

5 結 語

1)除了政策層面的問題外，海洋放射性監(jiān)測技術有明確的技術路線，即布站—采樣—制樣—測量—數(shù)據(jù)分析。由于測量對象的放射性含量是低水平的，所以很多情況下要采集大體積樣品。制樣的過程又可分為富集—分離—純化—制樣幾個步驟。

2)本文并未討論數(shù)據(jù)分析問題，由于低水平放射性測量計數(shù)統(tǒng)計性質差，很多情況下，人工分析譜數(shù)據(jù)是需要的。所以為了測量結果的質量保證，除了需要掌握樣品采集與處理技術的人才外，也需要培養(yǎng)或雇用掌握譜分析方法的高技術人才。

3)我國地廣人多，能源需求量大，所以必然大量發(fā)展核能，加上對國際上核輻射環(huán)境影響的關注，需要龐大的監(jiān)測隊伍、大量的儀器設備和確實可用的測量方法。所以制定海洋放射性監(jiān)測規(guī)劃，開展海洋放射性監(jiān)測的組織機構應當立足于能廣泛普及的技術，以便監(jiān)測得到可靠的放射性水平數(shù)據(jù)。

4)在當前的海洋放射性水平條件下，放射性計數(shù)方法要求采集大體積樣品，而且測量前的樣品處理過程也是必須的。為了提高監(jiān)測質量和效率，未來的海洋放射性監(jiān)測有2條路可走。第一條路是發(fā)展快速的大體積采樣與富集一體化技術。單核素方法可能更易實現(xiàn)，實際上也不可能一次測量全部核素或大部分核素。第二條路是建立小樣品量測量方法。加速器質譜是最有可能的可選擇的方法。

5)浮標技術可實現(xiàn)核電站臨近海域放射性水平自動監(jiān)測。由于可進行長時間數(shù)據(jù)收集，并利用現(xiàn)代化的通信方式，所以對環(huán)境放射性監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集與分析是非?？尚械募夹g路線。但顯然遠離岸邊的海域實施起來有困難。

6)走航設備最可能利用的是γ譜計數(shù)方法。目前實驗室或就地測量用的高分辨的鍺探測器γ譜儀，由于高真空和低衰減系數(shù)的要求，探測器真空室無一例外選用低原子序數(shù)、盡量薄的材料，與走航測量要求探測器堅固、防腐蝕形成矛盾。所以發(fā)展高強度、低γ射線吸收系數(shù)的探測器材料，比如碳材料，可能是海洋放射性走航測量的突破點。實現(xiàn)走航測量在很大程度上可以克服不利天氣的影響。

7)隨著我們國家經(jīng)濟好轉，環(huán)境放射性監(jiān)測機構從國外購進了大量國際上已有的放射性計數(shù)測量儀器和質譜儀，設備已達到國際先進水平；在國內外已有方法的基礎上，也對計數(shù)方法進行了改進與發(fā)展研究，除質譜設備在放射性測量中的應用還比較少外，計數(shù)方法已得到廣泛應用。但是，存在專門從事海洋放射性監(jiān)測的實驗室少、設備少、人員少三方面的因素，所以中國的海洋放射性監(jiān)測整體水平與先進水平還存在差距，改善這種情況可能還需要較長的時間。

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