[发明专利]一种水体总α、总β比活度实时在线监测方法

说明书

本发明公开了一种水体总α、总β比活度实时在线监测方法，包括：S1、取样待监测水体；S2、对待监测水体中天然放射性来源进行衰变系分析，并确定辐射体α和辐射体β衰变过程产生的γ射线能谱；S3、根据γ射线能谱，确定对总α、总β比活度有贡献的核素；S4、根据确定出的核素的峰面积和探测效率，分别计算水体总α比活度和总β比活度。本发明方法不需要进行蒸发制样等复杂的过程，因此对操作人员的要求较低，且测量过程中不会使用化学试剂对环境没有污染；提高了总α、总β比活度测量效率，实现了实时监测，确保了水体环境及人民生活用水的安全，提高了水体放射性事故的预警能力。

技术领域

本发明属于水体放射性测量技术领域，具体涉及一种水体总α、总β比活度实时在线监测方法。

背景技术

水中总α/β比活度一直时世界各国重点监测的项目，目前对于水体放射性的测量多采用现场取样与实验室分析相结合的方式，即先到现场取样再回实验室中对样品进行浓缩蒸发处理，最后使用气体探测提或者液体闪烁计数器测量样品的总α/β比活度，该方法为直接测量法，其原理都是根据水体中放射性核素衰变发出的α/β粒子在水中的射程较近，要达到更高的测量精度，需要确保探测介质能够接收到所发出的α/β粒子，这很大程度上增加了探测的难度和装置整体的成本，并且现有设备灵敏体积小、检出限低无法实现在线连续测量总α/β，并且该方法存在着周期长、样品代表性差、操作较繁琐、依赖精密仪器、化学试剂需求较多等不足支持，因此国内外的科研工作者一直在探索更加简便有效并且实时性好的方法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的水体总α、总β比活度实时在线监测方法解决了现有的总α、总β比活度监测方法周期长、操作繁琐等问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种水体总α、总β比活度实时在线监测方法，包括以下步骤：

S1、取样待监测水体；

S2、对待监测水体中天然放射性来源进行衰变系分析，并确定辐射体α和辐射体β衰变过程产生的γ射线能谱；

S3、根据γ射线能谱，确定对总α、总β比活度有贡献的核素；

S4、根据确定出的核素的峰面积和探测效率，分别计算水体总α比活度和总β比活度。

进一步地，所述步骤S2中的进行衰变系分析时的衰变系包括²³⁸U衰变系、²³⁵U衰变系、²³²Th衰变系和⁴⁰K衰变系。

进一步地，所述步骤S2中，确定γ射线能谱时，γ射线同时满足以下条件：

(1)伴随辐射体α和辐射体β衰变产生，且有至少大于0.01的分支比；

(2)峰康比至少大于9.88:1，且能量峰不能淹没在康普顿坪的环境本底中；

(3)能量峰的周围没有其他相近的峰存在，且计算峰面积时不受其他相近的能量峰计算影响。

进一步地，所述步骤S3中，对总α比活度有贡献的核素包括²²⁶Ra和²²⁴Ra；对总β比活度有贡献的核素包括²¹⁴Pb、⁴⁰K、²¹⁴Bi和²⁰⁸Tl。

进一步地，所述步骤S4中，水体总α比活度A_α的计算公式为：