甘肃大气环境中放射性核素的探测与分析研究

Atmosphere is a significant radiological environmental media, as it can spread the aerosol with radionuclides on a large scale due to its characteristic of a global movement. The radionuclides released into the atmosphere from the nuclear test or nuclear accident occurred in the Northern Hemisphere will affect Gansu, which is located in the north-west of China mainland and the important path of the atmospheric movement. The technology of fixed and portable air sampling, the low background HPGe γ spectrometer and normal temperature semiconductor detector will be used in this project to collect aerosol sample and measure the daily average concentration of the radionuclides. We try to analyze the regularity and mode of the daily average concentration, calculate the absorbed dose, evaluate the impact of the radionuclides to the public health and test the possibility of applying the normal temperature semiconductor detector in on-site radionuclide measurement.

大气具有全球运动的特点，可以将携带有放射性核素的气溶胶在大范围内扩散、输送，是一种具有显著放射学意义的环境介质。甘肃地处我国西北部，位于大气运动的重要通道上，北半球发生的核试验、核事故释放到大气中的放射性核素都会对其造成影响。本项目计划使用移动和固定式气溶胶采样技术、低本底高纯锗γ能谱仪和常温半导体探测器，采集和测量甘肃大气中放射性核素的日平均浓度，分析其浓度变化规律和模式，计算吸收剂量，评估其对公众健康的影响；同时探索常温半导体探测器在现场放射性检测应用中的可行性。

大气具有全球运动的特点，可以将携带有放射性核素的气溶胶在大范围内扩散、输送，是一种具有显著放射学意义的环境介质。甘肃地处我国西北部，位于大气运动的重要通道上，北半球发生的核试验、核事故释放到大气中的放射性核素都会对其造成影响。. 本项目使用移动和固定式气溶胶采样技术共采集1428份甘肃省大气样品，利用低本底高纯锗γ能谱仪测量了放射性核素的日平均浓度，初步了解了放射性核素Be-7、Pb-210浓度变化规律，估算吸入上述核素对公众产生的年吸收剂量为3.60E-9Sv、6.68E-6Sv；在部分大气样品中检测出人工放射性核素Cs-137，并初步分析出其来源。. 本项目对多种晶体规格的碲锌镉（CZT）探测器进行了测量系统设计、制作及测试。研究了探测器对Co-57、Na-22、Cs-137等多种能量放射源的能量分辨率、电荷共享、射线作用深度DOI、时间响应等，得到了3%@511keV的能量分辨率、1毫米的位置分辨率。结果显示探测器对511keV伽马能量分辨率接近1%，时间分辨率接近3ns。. 大气中的放射性核素包括天然放射性核素和人工放射性核素，人工放射性核素的来源是核试验、核事故释放。大气中的放射性核素会沉降至地面，污染地表水、食品，并经消化道等途径进入人体，对人体造成内照射。核试验、核事故释放放射性核素随大气的扩散会对公众造成不良心理影响。因此本项目开展了相关的食品、饮用水放射性分析及公众对于核与辐射风险的认知调查，初步了解了食品及饮用水中放射性核素基线值及公众对于核与辐射风险的认知情况。. 本项目初步了解了甘肃大气中部分放射性核素的浓度变化规律，储备了1428份甘肃省大气样品γ能谱数据，为大气中其他放射性核素的进一步研究储备了资料；对常温半导体探测器测量系统进行相关测试，探索了常温半导体探测器在现场放射性检测中应用的可行性，为拓展该类探测器的应用提供了思路。