[科普中国]-放射性检测

电离辐射

电离辐射通常又称为放射性辐射2，由于这类辐射发生的能量较高，可以引起周围物质的原子电离，故称之为电离辐射。在辐射防护领域，电离辐射是指在生物物质中产生离子对的辐射。电离辐射根据组成的粒子本质不同，可分为α、β、γ（X ）、n 等辐射。电离辐射的来源可以是放射性核素（包括天然的和人工生产的），也可能是核反应装置，如反应堆、对撞机、加速器、核聚变装置等等，也可以是用于医学诊断和治疗的X 射线机。

电磁辐射电磁辐射是由于交变的电场和磁场而产生的电磁波向周围空间产生的辐射。由于这类辐射的能量较低，无法引起周围物质电离。严格来讲所有电器（包括家用电器）都会产生电磁辐射，但真正会造成环境污染影响人类健康的是一些大功率的通讯设备，如雷达、电视和广播发射装置，工业用微波加热器（家用微波炉也可能有电磁辐射泄漏），射频感应和介质加热设备，高压输变电装置，电磁医疗和诊断设备等等。由于辐射的本质不同，因此它作用于人体的机理也不同于电离辐射。电磁辐射有近区场和远区场之分，它是按一个波长的距离来划分的。近区场的电磁场强度远大于远区场，因此是监测和防护的重点。

核监测仪器分类与监测对象核仪器是用于监测电离辐射的仪器（电磁辐射则要用场强仪、频谱仪等仪器）。核仪器可以粗略如下分类：

1 、按测量对象性质分

α测量仪：带电粒子测量仪

β测量仪：带电粒子测量仪

γ测量仪

n 测量仪

由于不同粒子与物质作用的机理不同，因此对不同粒子采用不同的传感器。它们不外可分为气体、闪烁、半导体传感器等。

2 、按监测目的分：

粒子强度仪：（总α、总β、总γ 、中子）仅与粒子数相关，与能量无关。

剂量仪：主要指贯穿辐射、γ 、x 和中子，不仅与粒子数相关，与能量也有关，但无法区分是哪种核素。

谱仪：(α、β、γ、x 、中子），区分各种不同的放射性核素，并可以与内置数据库和正确的刻度方法结合确定各种核素的强度及剂量。

3 、按监测用途分：

入口探测器：（行人、车辆、火车、行李包裹、货物、集装箱等）用于出入境检验检疫以及国土安全。

场所（固定点）剂量仪：用于发现监测区域异常排放，对用源场所的剂量进行监控、报警。

巡测剂量仪：用于核环境、核安全，寻找放射源，发现特殊核材料个人剂量报警仪：用于从事核安全、核反恐人员的个人剂量监测及报警核素识别仪：用于识别放射性同位素及特殊核材料的种类并确定其强度，它可分实验室用以及便携式两种。

核废物监测仪：用于核设施、核电站等，对核废物监测并分类表面污染监测仪：有监测路面（车载）、全身及工作衣表面（固定），桌面或任何工作区域局部表面（携带式）。

气体及气溶胶测量仪：测氡气、钍射气、Xe 等惰性气体等流出物监测系统：用于核电站等大型核设施

核成像系统：大型核仪器，采用辐射源和传感器组合，对监测目标扫描成像

其他辅助设施：如自动气象站，气溶胶采样设备、无线电定位系统、车载设备等。

按介质分类介绍气体探测器原理1

气体探测器以气体为工作介质, 由入射粒子在其中产生的电离效应引起输出信号的探测器。

特点

气体探测器的突出优点: 探测器灵敏, 体积大小和形状几乎不受限制, 没有核辐射损伤或极易恢复以及运行经济可靠等。

包括种类

气体探测器通常包括3类处于不同工作状态的探测器: 电离室、正比室和G - M 管。它们的共同特点是通过收集射线穿过工作气体时产生的电子-正离子对来获得核辐射的信息。G - M 计数管是由盖革( Ge iger)和弥勒( Muller) 发明的一种计数管,使用非常广泛, 其突出特点是制造简单、价格便宜、使用方便; 其缺点为死时间长、仅能用于计数。现在的中子检测器采用的是正比计数器, 所用材料以前是BF3, 现一般为3He。

闪烁探测器原理

闪烁探测器是利用辐射在某些物质中产生的闪光来探测电离辐射的探测器3。

组成

闪烁探测器的典型组成: 闪烁体、光导、光电倍增管、管座及分压器、前置放大器、磁屏蔽及暗盒等。

工作过程

( 1)辐射射入闪烁体使闪烁体原子、分子电离或激发, 受激原子退激而发出波长在可见光的荧光;

( 2)荧光光子被收集到光电倍增管( PMT )的光阴极, 通过光电效应打出光电子;

( 3)电子倍增, 并在阳极输出回路输出信号。

种类

( 1) 无机闪烁体: 无机晶体( 掺杂) NaI( T l)、C s(T l)、ZnS( Ag)等

( 2)有机闪烁体: 有机晶体;

有机液体闪烁体及塑料闪烁体等

( 3)气体闪烁体: A r, Xe等。

半导体探测器半导体探测器给辐射探测器的发展, 尤其对带电粒子能谱学和􀀁射线谱学带来重大飞4跃。

􀀂 原理

带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子- 空穴对, 电子- 空穴对在外电场的作用下迁移而输出信号。其探测原理和气体电离室类似, 有时也称为固体电离室。

􀀂 特点

线性响应好、能量分辨率最佳; 􀀁射线探测效率较高, 可与闪烁探测器相比。半导体探测器广泛地应用在各类射线的检测仪器上, 特别是在􀀁能谱测量领域, 有着不可替代的作用。

􀀁 常见电离辐射探测器个人辐射检测仪该仪器体积小巧1, 用于佩带在人体躯干上用来测定佩带者所受X 和􀀁辐射外照射个人剂量当量和个人剂量当量率, 主要用途是用于放射性工作人员的个人防护。它可以探测佩带位置当时的剂量当量率, 也可以探测所设定的一段时间内的剂量当量, 并能设置报警值以声、光或振动进行报警。测量能量范围为50keV 到1. 5MeV。

携带式X、γ􀀁辐射剂量率仪这种仪器可由电池供电, 重量轻, 可携带测量,是口岸最常用的X 和􀀁辐射测量仪器。该仪器包括一个或几个X 和􀀁辐射探测器, 测量能量范围为50keV 到3M eV, 响应时间不超过8s; 通常设有报警功能, 可以作为监测仪使用; 测量辐射剂量率的灵敏度、准确度都比PRD 高很多, 其测量的剂量率值可以作为原始结果来判断被测物的放射性水平。有些仪器可以通过改换探头来测量􀀂、 表面污染或中子辐射1。

携带式能谱仪这种仪器外形和GSD基本一致, 区别是在GSD上加装了能谱的测量功能, 通常采用NaI( Tl) 闪烁体作为探头材料。NaI( Tl)材料的探测效率高, 可以做能量响应, 可测能谱, 但能量分辨率低, 所以RID可以在现场做大致的核素定性。

通道式X 和γ􀀁辐射监测仪通道式X 和􀀁辐射计量率仪主要用来探测车辆、人员、行李和邮件的放射性, 有时也称为门式或固定式放射性监测系统。和携带式相比, 固定式X 和􀀁辐射计量率仪一般采用塑料闪烁体做探测部件, 可以做得比较大, 所以探测灵敏度更高。探测能量范围应在50keV 到7MeV 之间, 至少应达到80keV ~ 1. 5M eV, 通常可设置报警预值以配合自动监测工作。有些配有中子探测器, 可对中子进行监测1。

中子检测仪中子检测仪5是测量现场中子计数或剂量的便携式或佩带式仪器。由于中子不带电, 不能直接测量, 一般是通过中子和物质进行核反应或弹性碰撞来检测中子, 常用的检测器是充有3H e和BF3的气体正比计数管。由于中子辐射出现的情况很少, 所以中子检测仪一般并不单独购置, 而是作为其它仪器的附加功能来配置。

高纯锗γ􀀁能谱仪􀀁能谱仪是通过测量分析􀀁能谱来对被测物含的放射性核素和含量。通常所说的􀀁能谱仪是指实验室内的大型谱仪, 探头材料为半导体材料,现在采用高纯锗材料, 能量分辨力极好, 测量时需要用液氮或电制冷。测量时一般放置在铅室中, 能对样品中很低含量的放射性核素进行准确地定性和定量1。

其他仪器还有其他一些仪器设备, 也可能会在实际工作中使用。比如车载式辐射检测仪, 它的探测方式和通道式的一致, 但其探测器安装在车辆上, 可移动探测。将光学成像和􀀁剂量率分布梯度图像进行叠加的􀀁相机, 可以以照片的形式, 非常清晰直观的显示观测地区放射源(热点)所在的位置。还有将探测器安装在抓斗或龙门吊上的装置,可以在抓取和吊装货物的时候直接对货物进行放射性测量1。

放射性检测机构济南中威环境检测有限公司6

济南中威环境检测公司是一家第三方专业检测服务机构，具有中国国家计量认证资质认定合格证书CMA，出具的检测报告具有法律效力。

公司拥有先进的仪器设备和专业的技术团队，目前主要向社会开展以下检测业务：

1. 电离辐射检测 (放射源检测、X光机检测、射线装置检测、房地产本底检测、剂量片检测)

2. 电磁辐射检测 （工、射频电磁场检测、无线电干扰场强）

3. 噪声检测

4. 表面污染检测

5. 氡气检测

作为第三方环境专业检测服务机构，我们技术力量雄厚，拥有一支高素质检测专业队伍，本单位充分发挥其强大的人才网络优势，配备了相当数量的现代化仪器设备，致力服务于中国工业快速发展的环境保护工作。大力促进和发展国内的环境保护事业。承蒙社会各级领导及各界人士的支持和帮助，本单位得到了快速、稳定、健康、协调的发展，深得业内人士的信任与好评。

辐射知识辐射分为电离辐射与电磁辐射

电离辐射与电磁辐射统称为辐射（辐射实际上是一个更为广泛的概念，包括光辐射、热辐射、声辐射、地震波辐射等等）。它的本质为以波或粒子的形式向周围空间物质发射并传播能量。

常坐飞机易吸收辐射文汇报 美国联邦航空局称，经常乘搭飞机的人因长时间暴露在辐射之中，较易患上癌症。专家表示，飞机常客所接触到的辐射量，相当于一个普通人在一年内照肺170次，机组人员每年所吸收的辐射量，比接触核物料的工人还高。影响飞机的辐射来自太阳，在高空因为大气层较稀薄，阻挡辐射的能力较低，乘客因此更易受到太阳辐射。美国联邦航空局专家表示，一般乘客并不用惊慌，以他们的飞行次数和高度，还不至于增加患癌机会，但经常要作越洋飞行，且次数较为密集者，所患机率较大。

如何防止电磁辐射所产生的危害1．防止电磁辐射对人体的影响:

(1)屏蔽室：由金属（片、网）所构成，多用于对大型机械组或控制室的主动场屏蔽；

(2)屏蔽衣屏蔽头盔和屏蔽眼镜：这些均是个人防护具，可以有效地降低磁辐射强度，以保护从事接触电磁辐射的工作人员的身体健康；

(3)屏蔽罩：这是对小型仪器的主动场屏蔽的主要方法，屏蔽所用的材料一般要求是电阻率小的导电性材料，如铜、铝等；

(4)对于手机所产生的电磁辐射可以戴耳机来减小电磁辐射，信息产业部电信传输研究所泰尔实验室的实验证明使用耳机通话时头部受到的辐射量处在直接用手机通话辐射量的 1/100 到 1/200 之间。

2．防止电磁辐射泄露你的电脑机密的方法主要有:

(1)被动模式：进行电磁屏蔽，防止电磁波向外泄漏。单一使用这种模式的缺点是，如果屏蔽不能彻底，高灵敏度的电磁接收设备还是可以获取信息;

(2)主动模式：发射电磁波，使得用于窃密的电磁接收设备接收到被干扰了的信号。单一使用这种模式的缺点是，如果使用设计得非常好的软件对接收到的被干扰了的信号进行分析，还是有可能和还原出有用的信息。

因此，最好的办法是同时混合使用这两种模式。

因此，采取被动模式防止电磁波向外泄漏，就要从这些方面入手。单一对显示器进行屏蔽，还不足够。当要在保密情况下使用电脑的时候，应当把所有不必要的电缆和外围设备除去。

使用电池供电的手提电脑就能够免除这种连接。但如果非得要使用公共电源的话，被动模式的滤波设备或者再加上主动模式的干扰信号注入电源线，就成是可考虑采用的措施。

日常生活中对辐射的防护针对日常生活中接触电器产品产生的电磁辐射，可能危及健康，中国消费者协会发出警示：生活中须防电磁辐射。有关专家提醒消费者7：

●不要把家用电器摆放得过於集中或经常一起使用，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险中。特别是电视、电脑、电冰箱更不宜集中摆放在卧室裏。

●各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时，应注意每一小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。

●当电器暂停使用时，最好不让它们处於待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。

●对各种电器的使用，应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度的5倍左右；微波炉开启后要离开一米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉；手机在使用时，应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。

●居住、工作在高压线、雷达站、电视台、电磁波发射塔附近的人，佩带心脏起搏器的患者及生活在现代化电器自动化环境中的人，特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人等，有条件的应配备阻挡电磁辐射的遮罩防护服。

●电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏，使用者还可配戴防辐射眼镜。显示屏产生的辐射可能导致皮肤干燥，加速皮肤老化甚至导致皮癌，因此在使用后应及时洗脸。

●手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，为此最好在手机响过一两秒或电话两次铃声间歇中接听电话。

●多吃胡萝卜、番茄、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。