[发明专利]一种土壤中Cs-137γ谱的测量方法

说明书

本发明属于辐射环境监测技术领域，涉及一种土壤中¹³⁷Csγ谱的测量方法。所述的测量方法包括如下步骤：(1)选取三个或三个以上不同点位采集深层土壤样品；(2)使用γ谱仪测量步骤(1)采集的深层土壤样品；(3)根据步骤(2)的测量结果，建立方程组计算参数；(4)采集表层土壤样品；(5)使用同一套γ谱仪测量步骤(4)采集的表层土壤样品；(6)根据步骤(5)的测量谱读取相关计数，并利用步骤(3)得到的计算参数计算¹³⁷Cs本底值；(7)计算¹³⁷Cs净峰面积计数，计算土壤中¹³⁷Cs活度浓度；(8)计算探测限，并确定最终¹³⁷Csγ谱测量结果。利用本发明的测量方法，能够提高土壤中¹³⁷Cs测量的稳定性和测量结果的准确度。

技术领域

本发明属于辐射环境监测技术领域，涉及一种土壤中¹³⁷Csγ谱的测量方法。

背景技术

我国的核工业是建国初期创建和发展起来的，曾为我国国防做出重要贡献。在上世纪70年代末，随着国家工作重点转向经济建设，核工业系统曾一度低迷，而后又随着能源问题，核电开始蓬勃发展。在我国核工业发展的同时，环境问题也得到日益关注，无论是社会环境保护意识的增强还是核工业系统自身发展的需要，无论是为了国内的稳定发展还是不给国际敌对势力可乘之机，提供令人可信的辐射监测数据都是最基本的。而且近年来，随着公众环保意识的增强，环保部门对各核设施业主单位环境监测数据也提出了越来越高的要求。

¹³⁷Cs是β衰变放射性核素，半衰期为30.1671a，属于中毒性放射性核素，主要来源为核武器试验、反应堆的低水平排放和后处理厂。¹³⁷Cs是核环境监测中最重要监测的放射性核素之一，也是一般环境中能够监测到的为数极少的人工放射性核素之一，因此在核环境监测中具有非常重要的地位。环境介质中¹³⁷Cs的准确测量，不仅能够获得环境中放射性水平的数据资料，更是可以作为核设施运行是否对环境产生影响的重要判定依据，因此环境介质中¹³⁷Cs的监测具有重要的意义。

¹³⁷Cs衰变时有94.6％几率衰变为^137mBa，^137mBa衰变为¹³⁷Ba，衰变半衰期为2.55m，¹³⁷Cs衰变的同时有89.98％的几率释放出661.661keV的γ射线。因为^137mBa的半衰期很短只有2.55分钟，可以很快的与母体¹³⁷Cs建立衰变平衡，因此，可以通过测量661.661keV的γ射线的方式得到环境介质中¹³⁷Cs的活度浓度。

目前，我国关于¹³⁷Cs的测量方法的标准有HJ 816-2016(水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法)、GB/T11743-2013(土壤中放射性核素的γ能谱分析方法)。由于放射化学分析方法流程复杂，人为因素影响大，所以目前普遍使用的¹³⁷Cs的测量方法为γ能谱分析方法。

在一般环境的土壤介质的¹³⁷Cs测量中，因土壤中天然放射性核素的含量远高于¹³⁷Cs的含量，天然核素的γ射线能量有部分高于¹³⁷Cs的γ射线能量；而在γ谱测量中，高能γ射线会对低能γ峰产生影响；且天然核素的活度浓度又远高于¹³⁷Cs，这就造成了¹³⁷Cs测量时，¹³⁷Cs的全能峰受天然核素的影响很大。而一般环境土壤中¹³⁷Cs的活度浓度远低于天然放射性核素的活度浓度，¹³⁷Cs峰计数往往很小，且小面积的峰形不好，导致峰面积计数读取误差很大，很多时候¹³⁷Cs峰感兴趣区的选取相差1道，这会造成峰面积计数相差一倍甚至更多，造成最终的测量结果有着很大的误差。甚至有时¹³⁷Cs峰会淹没在本底计数涨落中，造成测量结果低于探测限的结论。