楊文棟，武榮國(guó)

(云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南 昆明 650032)

0 引言

自20世紀(jì)60年代初以來，以LiF(Mg.Cu.p)探測(cè)器為代表的熱釋光探測(cè)器(TLD)測(cè)量累積劑量得到較快發(fā)展，90年代后開始應(yīng)用于環(huán)境γ輻射劑量監(jiān)測(cè)。該方法可提供一個(gè)時(shí)段內(nèi)的環(huán)境輻射劑量資料，有利于評(píng)價(jià)輻射環(huán)境質(zhì)量和相關(guān)人群所受的外照射劑量[1]。但對(duì)常規(guī)環(huán)境累積劑量測(cè)量中，其探測(cè)限、測(cè)量下限、方法精密度、測(cè)量值的置信區(qū)間等研究不多，本文對(duì)這些問題進(jìn)行了初步研究。

1 監(jiān)測(cè)情況

1.1 對(duì)象

本次實(shí)驗(yàn)對(duì)象為γ輻射累積劑量室內(nèi)環(huán)境測(cè)量。共布設(shè)5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)按10d一個(gè)周期，共9個(gè)周期，每個(gè)點(diǎn)每個(gè)周期取1次樣品進(jìn)行分析，并計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)累積劑量值。樣品布設(shè)點(diǎn)位信息見表1。

表1 點(diǎn)位信息表

1.2 方法

1.2.1 監(jiān)測(cè)方法

本次實(shí)驗(yàn)按《GB/T 10264-2014 個(gè)人和環(huán)境監(jiān)測(cè)用熱釋光劑量測(cè)量系統(tǒng)》[2]進(jìn)行。

1.2.2 熱釋光探測(cè)器的篩選

取型號(hào)為GR-200AR型，規(guī)格為φ4.5×0.8mm，分散性≤3%的LiF(Mg.Cu.p)探測(cè)器，在FJ411B熱釋光退火爐中2400C退火10min，充分冷卻后，取其中32個(gè)探測(cè)器用Harshaw TLD3500讀出器測(cè)量并計(jì)算出相應(yīng)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差，作為本批探測(cè)器本底值，同時(shí)計(jì)算本實(shí)驗(yàn)條件探測(cè)限和測(cè)量下限。

1.2.3 不同環(huán)境熱釋光探測(cè)器的分組、布設(shè)

將退火后探測(cè)器分裝在劑量計(jì)殼內(nèi)，在劑量計(jì)外殼依次編上編碼，每個(gè)劑量計(jì)殼內(nèi)裝3個(gè)探測(cè)器，每組2個(gè)劑量計(jì)，每個(gè)點(diǎn)位布設(shè)9組劑量計(jì)。

1.3 儀器

FJ411B熱釋光退火爐，美國(guó)Harshaw公司的TLD3500讀出器，GR-200AR型LiF(Mg.Cu.p)探測(cè)器由北京光潤(rùn)意通輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備有限公司提供。

Harshaw TLD3500讀出器、FJ411B熱釋光退火爐均通過計(jì)量檢定，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足《GB/T 10264-2014 個(gè)人和環(huán)境監(jiān)測(cè)用熱釋光劑量測(cè)量系統(tǒng)》相關(guān)要求。

2 測(cè)量結(jié)果

2.1 本底片測(cè)量置信區(qū)間、探測(cè)限與測(cè)量下限

2.2 5個(gè)點(diǎn)位測(cè)量結(jié)果

本次共布設(shè)5個(gè)點(diǎn)位，放置劑量計(jì)后從10d到第90d，每隔10d測(cè)量一組樣品，測(cè)量結(jié)果見表2～表6，5個(gè)點(diǎn)位掛片時(shí)間與累積劑量線性相關(guān)系及回歸方程見圖1。

表2 實(shí)驗(yàn)樓一樓(105室)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表3 實(shí)驗(yàn)樓三樓(304室)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表4 實(shí)驗(yàn)樓六樓(604室)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表5 辦公樓二樓(215室)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表6 辦公樓二樓(206室)監(jiān)測(cè)結(jié)果

3 討論

3.1 測(cè)量置信區(qū)間、探測(cè)限與測(cè)量下限

在輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)中，累積劑量掛片在90d左右，按前述方法分別計(jì)算出本次5個(gè)點(diǎn)90d測(cè)量平均值95%置信水平的置信區(qū)間半寬度如表7所示。

表7 掛片90d各房間測(cè)量平均值的置信區(qū)間半寬度

測(cè)量下限是在滿足規(guī)定誤差要求的前提下，用特定方法能夠準(zhǔn)確定量測(cè)定被測(cè)物質(zhì)的最低濃度或含量。從表7數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于日常90d環(huán)境累積劑量，95%置信水平的置信區(qū)間半寬度均小于測(cè)量值的10%。探測(cè)限(LLD)為2.08μSv，其測(cè)量下限為8.32μSv。當(dāng)掛片時(shí)間90d時(shí)，測(cè)量劑量率測(cè)量下限為3.70nSv/h，根據(jù)歷年資料，云南省內(nèi)環(huán)境劑量率均>45nSv/h(未扣除宇宙射線)，本次掛片10d的劑量已經(jīng)高于測(cè)量下限。本次實(shí)驗(yàn)按每10d 1組進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果是可靠的。

3.2 掛片時(shí)間與劑量的線性關(guān)系

從表2～表6數(shù)據(jù)及圖1分析，5個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位從掛片10～90d，其掛片時(shí)間與累積劑量有良好的線性相關(guān)關(guān)系(r>0.990)，每組探測(cè)器(共6片)測(cè)量值間變異系數(shù)在3.62%～11.50%，線性回歸曲線斜率為掛片期間的該點(diǎn)位的平均劑量率。

3.3 環(huán)境熱釋光累積劑量用于環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的精密度

環(huán)境累積劑量測(cè)量要求是90d/季度，從本次測(cè)量結(jié)果看，當(dāng)進(jìn)行90d左右掛片時(shí),其測(cè)量值(6片)的變異系數(shù)范圍為3.62%～11.50%。其測(cè)量平均值95%置信水平的置信區(qū)間相對(duì)半寬度最高為8.4%。因此，以95%的置信水平考慮，可以把每個(gè)點(diǎn)劑量片測(cè)量平均值上下10%的范圍作為判斷數(shù)據(jù)是否可疑的依據(jù)之一(即每點(diǎn)的劑量片測(cè)量值如果超出±0.1時(shí)，可考慮為可疑值)。

4 結(jié)論

TLD累積劑量監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)單易行，測(cè)量結(jié)果可反映一個(gè)時(shí)間段內(nèi)環(huán)境劑量變化。從本次研究結(jié)果分析，環(huán)境累積劑量測(cè)量10～90d，其測(cè)量結(jié)果均有良好的線性關(guān)系(r>0.990)，其變異系數(shù)范圍3.62%～11.50%?，F(xiàn)有測(cè)量條件下，其探測(cè)限為2.08μSv，測(cè)量下限為8.32μSv，每個(gè)點(diǎn)劑量片測(cè)量值95%置信水平的置信區(qū)間半寬度最大值均不超過測(cè)量均值的10%。