1、大气环境监测第九章 空气中放射性污染监测在环境空气中，由于自然原因或人为原因，存在着放射性辐射。随着原子能工业的迅速发展，放射性废物排放量不断增加， 核爆炸试验和核事故 时有发生， 放射性物质 在国防、医学、科研和民用等领域 的应用 不断扩大，有可能使 大气中放射性水平超过标准规定的剂量限值，导致放射性污染，危害人体和生物。第一节 基础知识一、放射性一）放射性衰变的类型1. 衰变 衰变是 不稳定重核 （一般原子序数大于 82）自发放出 4He核（ 粒子） 的过程。如 226Ra的 衰变可写成：226Ra222Rn + 4He粒子的质量大，速度小 ，照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发，但穿
2、透能力小， 只能穿过皮肤的角质层。2. 衰变 衰变是放射性核素 放射 粒子（即快速电子）的过程 ，它是原子核内质子和中子发生互变的结果。 衰变可分为 负 衰变、 正 衰变和 电子俘获 三种类型。（ 1） - 衰变- 衰变是核素中的中子转变为质子并 放出一个- 粒子和中微子 的过程。 - 粒子 实际上是带一个单位 负电荷的电子 。射线的 电子速度比 射线高 10倍以上 ，其穿透能力较强，在空气中 能穿透几米至几十米 才被吸收。与物质作用时可使其原子电离，也 能灼伤皮肤 。（ 2） + 衰变核素中质子转变为中子并 发射正电子和中微子 的过程。（ 3）电子俘获不稳定的 原子核俘获一个核外电子 ，使核
3、中的质子转变成中子并 放出一个中微子 的过程。3. 衰变 射线是 原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射 。这种跃迁对原子核的原子序数和原子质量数都没影响，故称为同质异能跃迁。某些 不稳定的 核素经过 或 衰变后 仍处于高能状态，很快（约 10-13秒） 再发射出 射线 而达稳定态。 射线是一种 波长 很短的电磁波（约为 0.0070.1nm），故 穿透能力极强 ，它与物质作用时产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等。二）放射性活度和半衰期1.放射性活度（强度）放射性活度系指 单位时间 内发生 核衰变的数目 。可表示为：式中： A 放射性活度， s-1。活度单位的专门名称
4、为贝可，用符号 Bq表示。 1Bq=1s-1。N 某时刻的核素数；t 时间， s； 衰变常数 ，表示放射性核素在单位时间内的衰变几率。2.半衰期当放射性核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间称为 半衰期（ T1/2）。衰变常数（ ） 与半衰期有下列关系：三）核反应所谓核反应，是指用 快速粒子打击靶核 而 产生新核 （核产物） 和另一粒子 的过程。二、照射量和剂量照射量和剂量都是 表征放射性粒子与物质作用后产生的效应及其量度 的术语。一）照射量照射量被定义为： 式中： dQ 或 x射线 在空气中 完全被阻止 时，引起 质量为 dm的某一体积单元的 空气电离 所 产生的带电粒子 （正的或负的）的总电量值， C；二）吸收剂量它用于表示在电离辐射与物质发生相互作用时 单位质量的物质吸收电离辐射能量大小 的物理量。三）剂量当量剂量当量定义为，在 生物机体 组织内所考虑的 一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所用修正因数的乘积 ，即： H = DQN式中： D 吸收剂量， Gy；Q 品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型等；N 所有其他修正因数的乘积。应用 剂量当量 来描述 人体 所受各种电离辐射的 危害程度 ，可以表达不同种类的射线在不同能量及不同照射条件下所引起生物效应的差异。
