黃心怡++馬晨碩++張?zhí)N之

[摘 ?要]2011年3月11日日本福島第一核電站發(fā)生了七級特重大核事故。為測定核事故后核電站周圍輻射量對居民健康，環(huán)境安全等影響，采用直接測量的方法，利用美國Inspector手持式射線檢測儀測定了福島核電站附近環(huán)境的表面γ射線吸收劑量率。同時利用高純鍺γ能譜儀檢測土壤樣品中Cs-127等人工放射性核素含量。結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)厥茌椛溆绊懙貐^(qū)輻射量隨與事故中心距離以對數(shù)模型形式減少，當(dāng)?shù)鼐用窦谞钕俳】党潭炔⒉恢苯邮墉h(huán)境輻射量影響。

[關(guān)鍵詞]核污染，γ吸收劑量率，健康評估。

中圖分類號：F40723 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0283-01

本文測定了距離福島第一核電站20km內(nèi)土壤及植物的γ射線放射水平。福島核事故是一起由海嘯，地震，核泄漏等多重因素引發(fā)的重大災(zāi)害。福島核泄漏時間是自1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故以來最為嚴重的核泄漏事件，其危害不僅涉及當(dāng)?shù)鼐用?，而且還造成了全球性的環(huán)境與生態(tài)災(zāi)難，其危害將持續(xù)數(shù)十年[1]。核爆炸和核泄漏等突發(fā)事件的安全排查和預(yù)警預(yù)報問題已經(jīng)引起我國有關(guān)部門和廣大群眾的廣泛關(guān)注[2]。因此，本文對此次事故后對環(huán)境與居民健康影響進行了調(diào)查。

福島第一核電站第一臺機組在1967年9月動工，1971年3月投入商業(yè)運行。二號至六號機組在1972年至1979年陸續(xù)完工，并網(wǎng)并投入商業(yè)運行，是當(dāng)時世界最大的核電站。在發(fā)生多次中小型事故后，福島第一核電站于2011年3月11日在海嘯影響下發(fā)生了7級特重大核事故，當(dāng)?shù)鼐用癯u縣外六縣均申請緊急撤離。為了監(jiān)測福島核事故對周圍環(huán)境的持續(xù)影響，組成檢測小組對永久封堆處理后的福島第一，第二核電站周圍進行了環(huán)境放射性檢測。

核電站正常運行時對環(huán)境的直接γ射線照射是較小的，因為大多數(shù)核電站反應(yīng)堆都有厚重的混凝土防護罩。所以一座正常運行的核電站對環(huán)境的直接危害較小。但是當(dāng)較嚴重的核泄漏事故發(fā)生后，放射性物質(zhì)會通過水，空氣以及生物等諸多途徑對外環(huán)境進行照射。人體攝入含有放射性核素的組織后，還會受到α射線以及γ射線的內(nèi)照射。當(dāng)人體接收到一定的照射劑量后，就會發(fā)生不同程度的病變反應(yīng)。所以當(dāng)公眾得知福島核電站發(fā)生核泄漏事故后發(fā)生了恐慌。其實，福島核事故對中國大陸的影響并不足道。小組為了測量在隔離區(qū)內(nèi)人體受到的直接外照射劑量率，用便攜式個人劑量儀計算并得出結(jié)論。

由土壤中天然放射性核素和人工放射性核素137Cs，估算我國外劑量水平，其均值為7.4×10-8Gy·h-1[3]。小組在宮城縣以及福島第一核電站附近采取了土壤樣品，并利用γ能譜法對其Cs-137含量進行了測量。

1.監(jiān)測方法

1.1測量點選擇

測量時間為2016年8月中旬，測量點分布于福島第一核電站100km范圍內(nèi)包括隔離區(qū)域的環(huán)境。由于考慮到海嘯對放射性物質(zhì)的傳播途徑的影響，選取在3-11海嘯中受災(zāi)的同海拔村落作為對照。環(huán)境表面γ輻射來自多種介質(zhì)，因此選擇的介質(zhì)主要為土壤，植被，水源，設(shè)施以及空氣。在各個采樣點隨機選擇具有代表性的介質(zhì)，標(biāo)記并測量。土壤等測量點各有十六個測量點。選擇測量點后用Inspectorγ劑量儀進行檢測。

1.2測量方法

采用美國Inspector手持式射線檢測儀對所選樣本進行檢測，測定樣品表面γ射線吸收劑量率，相對于Cs137標(biāo)準源靈敏度3500CPM/mR/hr。不同采樣點由于環(huán)境因素影響，連續(xù)測得五個數(shù)值，取平均值。

1.3個人吸收劑量檢測

采用便攜式個人γ輻射吸收劑量儀計算在各個采樣點個人吸收劑量。將劑量儀隨身攜帶。在滯留較長時間的采樣點計時，并計算年吸收劑量。

1.4土壤樣品采集

在距福島第一核電站約20km處隨機選擇無植被覆蓋的土壤，按梅花形分成五個子采樣點，采取1-5cm深處土壤。將采取樣品混裝，風(fēng)干，去掉雜草后密封。使用HPG-高純鍺γ能譜儀對土樣所含核素種類及其比活度進行檢測。

2.結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境表面γ輻射吸收劑量率測定結(jié)果

采用距離事故中心不同距離的空氣中γ吸收劑量率數(shù)據(jù)，每個監(jiān)測點的五個數(shù)值取平均值。由：年吸收劑量=γ吸收劑量率×3.156×107÷1000得出每個監(jiān)測點的γ吸收年劑量。

將計算所得空氣年吸收劑量值與監(jiān)測點與事故中心距離進行線性擬合后結(jié)果表明R2較大，曲線模型很好的解釋，涵蓋了實驗數(shù)據(jù)：有效說明當(dāng)?shù)乜諝饽晡談┝侩S著與事故中心距離增加而以對數(shù)模型形式減少。

2.2土壤樣品γ能譜分析

采集距福島第一核電站事故中心約20km地區(qū)土壤137Cs，利用γ能譜法對其人工放射性核素種類及比活度進行分析。γ譜方法測定環(huán)境樣品的放射性，制樣簡單，不需要冗長的化學(xué)流程，大大減少實驗室工作量[4]。結(jié)果表明，樣品中137Cs比活度為（144.6±11.4Bq/Kg，高于世界平均水平（0.92-32.2Bq/Kg[5]。134Cs活度為（27.3±3.6）Bq/Kg。未檢測出其他人工放射性核素，說明該地區(qū)當(dāng)時受福島核泄漏輻射影響嚴重，且還存在持續(xù)影響。

2.3 地區(qū)輻射性綜合分析

目前，福島縣的原住民，仍有15.4萬人過著避難生活，有5.7萬人因核輻射污染問題在縣外避難。

（1）福島縣內(nèi)根據(jù)輻射量將輻射區(qū)域劃分為“返還困難區(qū)域”（輻射量超過50毫希沃特/年，10微希沃特/小時，超過本底40-50倍）、“限制居住區(qū)域”（輻射量在20至50毫希沃特/年之間）和“避難指示解除準備區(qū)域”（輻射量在20毫希沃特/年以下）。原先生活在這些區(qū)域的居民至今無法返回家鄉(xiāng)，其中“返還困難區(qū)域”的居民可能今后永遠無法回家。

（2）負責(zé)清理核廢料的工作人員的工作時長也是按照正常核電站工作的輻射量來計算的。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，因此他們每年最大只能接受50毫希沃特/年的輻射，5年累計并不是250毫希沃特，而是只有100毫希沃特。1毫希沃特大約相當(dāng)于照10次X光所接受的輻射。一般在福島核電站內(nèi)部工作的話，輻射高的情況下每天就會受到1毫希沃特的輻射。這樣計算他們每年只能工作50天。

（3）而根據(jù)我們自己的數(shù)據(jù)，如我們于8月12號于巖石中測得的數(shù)據(jù)2.104μSv/hr（18.431mSV/yr），可以證明我們當(dāng)時所處的地域為“避難指示解除準備區(qū)域”，而這也和日本政府給出的數(shù)據(jù)一致。又如我們8月13號途經(jīng)一處被日本政府分為“限制居住區(qū)域”的地區(qū)時，因為被告知這里輻射過高所以不能下車，我們便在車上直接使用儀器進行了測量。結(jié)果數(shù)據(jù)顯示此處的輻射值為3.294μSV/hr（28.855mSv/yr），正好落入“限制居住區(qū)域”的年輻射值范圍。

經(jīng)過統(tǒng)計，小組到過“避難指示解除準備區(qū)域”和“限制居住區(qū)域”。

3.結(jié)論

1.環(huán)境介質(zhì)中的γ輻射表面吸收劑量率隨測量點與事故中心距離以對數(shù)模型下降。

2.根據(jù)數(shù)據(jù)不能有效說明當(dāng)?shù)丶谞钕俳】登闆r與該地區(qū)年輻射量水平有關(guān)。

3.土壤中檢測出了明顯高于世界平均值的137Cs和134Cs，表明當(dāng)?shù)厝匀皇芎宋廴居绊憽?