[发明专利]水体α、β放射性核素在线测量装置及其测量方法

说明书

本发明提供一种水体α、β放射性核素在线测量装置及其测量方法，水体α、β放射性核素测量探测器的两个主探测器的光电器件分别前置放大器电路和第一比较器电路连接；反符合探测器的光电器件与第二比较器电路连接；然后与多道脉冲幅度甄器连接。两个主探测器同时探测到α、β、γ射线，反符合探测器探测到γ射线，将两路信号先进行时间符合，采用反符合算法去除γ脉冲；采用脉冲幅度甄别算法甄别出一部分β脉冲，剩余的脉冲采用脉冲波形甄别算法进行甄别，将甄别后的α、β脉冲单独进行成谱，得到α、β能谱。本发明实时监控水中α、β放射性总活度，适用于核应急监测；对α进行核素识别；降低γ本底，能达到更低的检出限。

技术领域

本发明属于水体监测技术领域，具体涉及一种水体α、β放射性核素在线测量装置及其测量方法。

背景技术

在自然界中，水是转移放射性物质的主要介质。国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定，饮用水中放射性指标指导值为总α活度0.5Bq/L，总β活度1Bq/L；国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定，对于排放含有放射性物质的污水，总α活度最高1Bq/L，总β活度最高10Bq/L。水体中放射性核素主要是U、Th、Ra、K以及其子体为主。人类生活环境中的各种放射性核素，有的释放出α粒子，比如²¹⁰Pb、²¹⁰Po、²²⁶Ra、²³²Th等；有的释放出β粒子，比如⁴⁰K、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs等，一般都伴有γ光子辐射。虽然α、β射线的穿透能力小，但是它们的电离能力却远远大于γ射线，一旦进入人体，形成内照射将会对身体健康产生很大的危害。比如辐射诱发肺癌主要见于铀矿开采工人吸入含氡的气体后，经衰变放出其子体而造成的α辐射；蓄积于骨骼中的核素⁹⁰Sr、²²⁶Ra对骨骼造血功能和骨骼损伤严重，晚期可能诱发肿瘤；蓄积于网状内皮系统的核素²³²Th、²¹⁰Po对肝脾、淋巴结损伤严重，可引起肝硬化和肝癌等。因此对于环境水体中的α、β粒子的放射性测量意义重大。

测定水体中放射性核素的方法有很多，根据不同的标准，检测方法也不一样。我国现在主要实施的是《生活饮用水标准检验方法放射性指标》(GB/T5750.13-2006)。其中对于水体中的α和总β的测量，标准中主要采用的是厚样法。国家标准中采用的检测方法需要先采集水样，并在实验室对水样进行一系列处理，最后用仪器进行多次测量对比，再与标准样品进行对比，记录数据结果。现有的国家标准主要是执行于水质检测方面，主要运用场合为自来水厂等与我们生活非常相关的日常饮用水方面。主要的作用是为了保障饮用水的安全，这些方法需要非常复杂的操作及较多的时间。为了能快速准确的检测出水体中的放射性水平，现有的国际标准为使用有α、β甄别能力的液体闪烁体来进行水体的放射性核素测量，通过液体闪烁仪器对α、β进行甄别，同时通过对α、β进行能量谱分析来确定具体的核素。

目前采用实验室低本底α、β测量仪对水体中的α、β放射性进行测量，所用探测器包括正比计数器、塑料闪烁体、液体闪烁体、PIPS探测器、金硅面垒探测器等。需要先采集水样，并将水样带回实验室进行浓缩、酸化和干燥，再在仪器中进行测量。

该方法存在以下缺点：

1.测量方法复杂，需要耗费大量时间；

2.不能实现在线测量，测量周期长导致不能实时获得测量信息，不适用于核应急监测；

3.对于采集的水样缺乏相关后处理设施。