云南省某三個(gè)地區(qū)氣溶膠中γ核素放射性水平調(diào)查

合雪陽(yáng)，李建輝

(云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南 昆明 650032)

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，核技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)。在核技術(shù)運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程中，例如，放射性礦石開(kāi)采、加工和精制、核燃料制備、反應(yīng)堆運(yùn)行、放射性同位素生產(chǎn)和處理、核燃料化學(xué)處理和后處理以及放射性廢物處置等，都會(huì)產(chǎn)生放射性氣溶膠，使核設(shè)施工作場(chǎng)所和環(huán)境空氣受到放射性氣溶膠污染，會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生威脅,因此研究氣溶膠中放射性核素水平具有重要意義。本次主要通過(guò)分析云南某三個(gè)地區(qū)的氣溶膠中放射性核素水平，來(lái)了解云南省氣溶膠中放射性核素的含量以及影響因素。

1 儀器設(shè)備及分析方法

設(shè)備：輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)站(內(nèi)置超大流量采樣器)；電動(dòng)壓片機(jī)；高純鍺γ能譜儀；聚丙烯濾膜。

方法：《GB/T 11713-2015高純鍺γ能譜通用分析方法》；《WS∕T 184-2017空氣中放射性核素的γ能譜分析方法》。

2 樣品采集及制備：

在云南三個(gè)地區(qū)已經(jīng)建好的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)站里，用超大流量采樣器進(jìn)行采樣，每個(gè)月采樣1次，樣品采樣流量設(shè)為800m3/h，采集樣品總量為20000m3；之后將其壓縮封存。放置20d后用高純鍺譜儀分析結(jié)果。

3 測(cè)量結(jié)果：

3.1 計(jì)算公式：

通過(guò)《GB/T 11713-2015高純鍺γ能譜通用分析方法》得出以下兩個(gè)公式：

式中：A(Eγ)—樣品中該核素的活度，單位為貝可(Bq)；C(Eγ)—測(cè)量到的該核素選定特征峰計(jì)數(shù)率；εP,γ(Eγ)—該能量γ射線全吸收峰探測(cè)效率；a—該核素每次衰變發(fā)射選定特征γ射線的概率。

式中：LLD—樣品檢出限；nb—對(duì)預(yù)估算的核素所選特征γ射線的全吸收峰能區(qū)內(nèi)的本底計(jì)數(shù)率；Tb—本底測(cè)量時(shí)間，單位為秒(s)；εP,γ(Eγ)—γ射線全吸收峰探測(cè)效率；a—該核素所選特征γ射線的發(fā)射概率。

3.2 結(jié)果(表1，圖1～圖3)

4 結(jié)論

根據(jù)表1、圖1～圖3可以看出，Be-7放射性水平在雨季(6月)來(lái)臨時(shí)有所下降，其余時(shí)候均在正常范圍內(nèi)波動(dòng)；Pb-210放射性水平在冬季(11月)來(lái)臨時(shí)稍有回升，其余時(shí)候均在正常范圍內(nèi)波動(dòng)。

(1)云南省這三個(gè)地區(qū)2019年空氣中Be-7和Pb-210數(shù)值均在正常范圍內(nèi)，且數(shù)據(jù)波動(dòng)均屬于正常波動(dòng)。

(2)降雨是影響大氣中Be-7含量的重要因素。通常大氣中 Be-7 含量的高值對(duì)應(yīng)較強(qiáng)的平流層-對(duì)流層的大氣交換，低值對(duì)應(yīng)于降雨。從變化趨勢(shì)來(lái)看， 云南這三個(gè)地區(qū)大氣中Be-7的濃度受降水量的影響比較明顯。云南省屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域，干濕季節(jié)分明，雨季為 6—9 月。雨季來(lái)臨時(shí)，降雨對(duì)大氣中 Be-7 含量的影響比較顯著，降雨量增大時(shí)對(duì) Be-7 的濃度起到稀釋作用，大氣中 Be-7 含量與降雨量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。在干燥的冬季來(lái)臨時(shí)，Be-7的活度濃度又會(huì)有所上升。它們的月濃度變化有著明顯的季節(jié)性特征，體現(xiàn)了其作為宇生放射性核素的特點(diǎn)。

表1 2019年1—12月云南省某三個(gè)地區(qū)氣溶膠中γ核素測(cè)量結(jié)果范圍 (μBq/m3)

(3)調(diào)查期間冬季低溫時(shí)Pb-210的值稍高于夏季高溫時(shí)的值，這與土壤析出率和冬季大氣懸浮顆粒物吸附富集能力有關(guān)。一方面，Pb-210的母體Rn-222從土壤中析出受到氣溫與降水的影響，低溫季節(jié)高析出，高溫季節(jié)低析出；另一方面Pb-210主要由顆粒物吸附富集在大氣氣溶膠中，Pb-210隨大氣顆粒物的增加，特別是吸附能力強(qiáng)的亞微米級(jí)顆粒物增加而增大。