趙力軍

摘要：本次研究分析了土壤中天然放射性影響，研究?jī)x器為高純鍺（H PG e）γ譜儀;研究的天然放射性核素有U -238、K-40、R a-226、Th-232等，希望能夠?yàn)閷?duì)應(yīng)的土壤檢測(cè)部門提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：環(huán)境;土壤樣品;放射性;活度測(cè)量

隨著工業(yè)化發(fā)展、原子能源技術(shù)的不斷延伸，越來越多的科學(xué)家將目光投向了環(huán)境污染治理。以土壤為研究的對(duì)象，環(huán)境放射性活度測(cè)量是分析放射性物質(zhì)的來源以及影響的關(guān)鍵。本文針對(duì)常見的天然、人工放射性導(dǎo)致的土壤放射性物質(zhì)含量進(jìn)行分析，測(cè)定了U -238、K-40、R a-226、Th-232含量，希望能夠?yàn)閷?duì)應(yīng)的土壤環(huán)境檢測(cè)單位提供放射性活度研究、控制土壤環(huán)境污染提供參考借鑒。

一、實(shí)驗(yàn)原理

放射性活度測(cè)量是借助γ 譜儀探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)。其中γ 譜儀探測(cè)器檢測(cè)的譜儀組成有探頭、液氮容器、高壓以及多通道分析儀等等。其中放大器可降低噪音，通過調(diào)節(jié)輸入級(jí)來減弱環(huán)境中的噪音場(chǎng)影響;經(jīng)過放大后其和探測(cè)器裝在液氮容器頂部真空室中，并對(duì)其進(jìn)行冷卻。

γ 譜儀探測(cè)器工作原理在于記錄離子的靈敏性，當(dāng)γ 光子和探測(cè)介質(zhì)原子發(fā)生反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生刺激電子，而后產(chǎn)物在強(qiáng)電場(chǎng)作用下隨著正負(fù)電極飄移，進(jìn)而形成輸出回路，發(fā)出新的信號(hào)。

在檢驗(yàn)土壤環(huán)境樣品放射性活度時(shí)，其原理在于依賴放射性核的衰變影響下，形成子體放射性核發(fā)出一定含量的 γ 射線條，借助γ 譜儀探測(cè)器檢驗(yàn)出其含量，就可判斷放射性核種類，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)任務(wù)。

二、實(shí)驗(yàn)材料

（一）檢測(cè)儀器

一套HPGeγ 譜儀。

（二）檢驗(yàn)樣本

（三）對(duì)比放射源

一個(gè)152Euγ 放射源。

三、檢驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)觀察U -238、K-40、R a-226、Th-232 γ 射線能譜，采用差異篩選的方式，去除分值較大的特征能源，并去除十分接近的能源。最終得到的γ 射線能量下標(biāo)準(zhǔn)源活度如下表1所示：

四、研究結(jié)果

以上研究可知，土壤含量中 Ra-226 放射性活度較高，且運(yùn)用高純鍺（HPGe）γ 譜檢驗(yàn)土壤環(huán)境中的放射性物質(zhì)活性，對(duì)比文獻(xiàn)研究等，可知其誤差來源主要來自于以下幾個(gè)方面。首先，檢驗(yàn)測(cè)樣和標(biāo)準(zhǔn)樣存在介質(zhì)目密度以及組分上的差異，局部密度差容易引起誤差。其次，當(dāng)代測(cè)樣品和檢驗(yàn)樣品若裝在體積固定但是高度不一致的環(huán)境中，也會(huì)導(dǎo)致高度不同引起平均立體角因子差異，因而出現(xiàn)平均吸收因子差異。最后待檢測(cè)的樣本和標(biāo)準(zhǔn)樣本檢驗(yàn)中全能峰計(jì)數(shù)量，其樣品活度測(cè)量誤差主要來源于以下四個(gè)方面。①本底的干擾。在記錄待測(cè) γ射線的全能峰內(nèi)，總會(huì)有其他 γ 射線的貢獻(xiàn)。②和待測(cè) γ 射線的能量相差很小，即使是高分辨率的 HPGeγ 譜儀也不能完全把這兩個(gè)峰完全分開;③待測(cè) γ 射線在全能峰內(nèi)的計(jì)數(shù)較小，使得統(tǒng)計(jì)誤差較大。④標(biāo)準(zhǔn)樣品的放射性活度的誤差引起待測(cè)樣活度測(cè)量的誤差。

五、結(jié)語

綜上所述，在人們?nèi)找骊P(guān)注環(huán)境中輻射污染的今天，環(huán)境中天然放射性核素的準(zhǔn)確測(cè)量還是比較困難，我們應(yīng)盡量減小測(cè)量誤差，精確監(jiān)測(cè)環(huán)境中輻射污染。

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基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)（ZLJC1605—3，科技部課題編號(hào)2016YFF0200803）