[发明专利]基于放射性元素沉降模型的降雨时地表γ辐射剂量率的计算方法

说明书

一种基于放射性元素沉降模型的降雨时地表γ辐射剂量率的计算方法，包括以下步骤：1)建立降雨时地表γ辐射剂量率模拟模型；1.2)建立放射性元素沉降方程；2)输入降雨量数据以及土壤初始含水率，通过土壤水分一维非饱和流动方程得到降雨时各个时刻的土壤含水率，再将含水率代入到本底模型中求得本底辐射值；输入降雨量数据模拟出放射性元素沉降到地面的活度，再由放射性活度根据致剂量模型得到地表γ辐射剂量率上升值；本底辐射值和地表γ辐射剂量率上升值相加，得到地表γ辐射剂量率预测数据。本发明提供了一种基于放射性元素沉降模型的降雨时地表γ辐射剂量率的计算方法。

技术领域

本发明属于核辐射安全性检测领域，具体说涉及到降雨时地表γ辐射剂量率的计算方法。

背景技术

辐射环境监测的目的在于检验核设施运行在周围环境中造成的辐射和放射性水平是否符合国家的和地方的有关规定，并对人为的核活动所引起的环境辐射的长期变化趋势(其中包括由人为活动所造成的天然放射性核素的重新分布所引起的环境辐射水平的变化)进行监视。环境监测具体的目的和意义主要有以下几个方面:

一、评价设施运行释放到环境中的放射性物质或辐射对人产生的实际的或潜在的照射水平，或估计这种照射的上限，并监视和评价其长期趋势，发现问题及时改进；

二、收集设施运行状态与污染物进入环境的历程，产生的环境辐射水平等因素之间的相关性资料，注意发现尚未注意到的照射途径和释放方式，或其它释放源带来的影响；

三、异常释放或发生事故时，做出迅速响应，通过监测为评价事故后果和应急决策提供依据；

四、证明向环境的释放符合相应规程的要求，向公众提供相关信息，改进公众关系。

我国的辐射环境监测工作起步于上世纪八十年代，经过近三十多年的发展，已基本建成了由国家、省级、部分地市级组成的三级监测机构，建立了具有相当水平和能力的应急监测队伍。全国辐射环境监测网络是以环境保护部(国家核安全局)为中心，以各省辐射环境监测机构为主体，涵盖部分地市级辐射监测机构的监测网络。

在日常工作中，辐射环境监测网络最主要的内容是开展全国辐射环境质量监测、重点核与辐射设施监督性监测、核与辐射事故预警监测和应急监测，以便说清污染源现状，说清环境质量现状及其变化趋势、说清潜在的辐射环境危险。辐射监测中，尤为重要的是大气γ辐射的监测。

氡的衰变链对大气γ辐射的贡献不容忽视。空气中的氡主要为²²²Rn，约占氡总量的90％以上，寿命也最长，通常所说的氡就指²²²Rn。氡从地面释放后迅速混入大气边界层，并逐渐输运至对流层底层，²²²Rn衰变首先产生一个²¹⁸Po并释放出一个能量为5.49MeV的α粒子。衰变运移产生的巨大反冲力使得²¹⁸Po带正电，易被空气中的水分子等极性物质包围，形成团簇，并很快被中和。从衰变开始产生的子体到被水分子包围形成团簇的衰变子体都统称为未结合态子体，直径一般在0.3-4nm。形成团簇后的²¹⁸Po等未结合态子体极易与空气中的气溶胶粒子发生碰撞吸附，合二为一，形成结合态子体，直径通常在20-3000nm。²¹⁸Po继续发生衰变，产生子体与空气反应的过程与上述类似。作为单原子惰性气体，氡基本不会随降雨沉降，但其衰变子体中的重金属原子，主要是²¹⁴Pb和²¹⁴Bi，会迅速与空气中的气溶胶颗粒、固体颗粒物和水滴结合，通过降水冲洗到达地面，引起地表γ辐射剂量率的升高，从而给雨时异常γ辐射的甄别造成了困难，而这正是环境电离辐射监测亟待解决的问题。

发明内容

为了克服已有技术无法计算降雨时地表γ辐射剂量率的不足,本发明提供了一种基于放射性元素沉降模型的降雨时地表γ辐射剂量率的计算方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：