浅谈辐射巡测车在辐射本底调查中的应用

马卫江（广州市环境监测中心站，广东 广州 510030）



浅谈辐射巡测车在辐射本底调查中的应用

马卫江
（广州市环境监测中心站，广东 广州 510030）

摘 要：辐射巡测车在国内一线城市以及核电站周边城市广泛配置，本文初步探讨了辐射巡测车在在环境地表γ辐射剂量率本底调查中的应用。辐射巡测车具有高机动性，能高效率地对大面积区域进行数据采集。辐射巡测车具有多项局限性，亟需建立监测技术细则。

关键词：辐射巡测车；本底调查；仪器

随着国民经济的发展和核技术利用项目的日益繁荣，特别是核电事业的蓬勃发展，作为辐射应急监测中的重要组成部分，辐射巡测车逐渐在国内一线城市和核电站周边城市得到配置。辐射巡测车具有造价昂贵，维护费时费力等特点，且经常出现辐射巡测车绝大部分时间闲置的状况。我站工作人员结合实际，在不影响辐射巡测车应急备勤的情况下，合理有效地利用了辐射巡测车闲置时间，开发其在日常监测和科研工作中的作用。

20世纪80年代，国家环保部曾组织了全国天然放射性水平调查，但近年我国核技术应用发展迅速，尤其是广州市周边有正在运行的大亚湾核电站，岭澳核电站和阳江核电站，以及正在建造的台山核电站，核技术项目的应用是否对周围环境造成影响，关系到社会经济发展和广大人民群众的切身利益，日本福岛核电事故给我们敲响了警钟，开展环境地表γ辐射剂量率水平调查研究具有重大的意义。

我站于2012年开展了广州市地表γ辐射剂量率本底调查项目。本次调查研究项目以便携式仪器网格布点监测和辐射车道路巡测相结合。在辐射巡测车使用过程一边发现问题，一边解决问题，初步探索了辐射巡测车在辐射本底调查中的应用。

下面着重介绍辐射巡测车在地表γ辐射剂量率本底调查中的应用，对监测结果进行评价，并对巡测车使用过程中遇到的问题进行探讨，给出了初步的解决方法。

1. 监测概况

辐射巡测车配备的γ辐射剂量率为GR460，GR460安装在丰田汉兰达车顶，仪器距离地面高度约为2m，数据采集频率设定为1s每次，去除仪器自动剔除数据以及部分路线重叠数据后，共采集到168156个数据，理论用时为46.7h，实际用时约80h。均值为（193±65）nSv/h（γ辐射剂量率值未扣除宇宙射线，下同），最大值是539nSv/h，最小值是48nSv/h。

网格点监测作为成熟的辐射本底调查方法，对巡测数据来说具有较好的参考作用。表1列出了两类监测数据的基本情况。

表1　网格点道路数据与巡测数据比对环境辐射剂量率统计（监测值单位：nSv/h）

2. 数据采集方式分析

由表1中数据可得，两种监测方式的相对偏差远为3.5%，较为理想。两类数据采集方式对比，车载巡测采集方式具备以下优势：

（1）巡测数据可以简便地取得大量的数据。在统计方法正确的情况下，统计量增加对统计结果的正确性产生一定程度的正面影响。

（2）在对同一区域（足够大）进行辐射地表γ辐射剂量率本底调查的情况下，巡测方式显著节省了人力物力。

（3）巡测方式对区域的覆盖能力远远强于网格点监测方式。

车载巡测同样存在着先天不足，各种影响因素总结如下：

（1）车速

车速行驶过程中，发动机振动和加速减速过程可能会引起车载仪器探头的振动，仪器振动会引起监测值的波动，而这种监测数值的波动不是地表辐射剂量率的真实反映，应尽量在兼顾效率的同时，控制一定的车速，减小振动的影响。

（2）路况

颠簸的路面会加剧车身振动对监测数据的影响，而在大范围的巡测情况下，这类情况不可避免。同时针对同一区域的巡测，路况不同，监测结果不同。巡测过程中应避免路况的明显变化对巡测结果产生影响。

表2　不同车速下测量值

（3）监测对象的局限性

巡测数据不能覆盖车辆不能通行的区域，某些感兴趣的原野等类型的监测对象只能通过便携式仪器进行监测。因此巡测必须与便携式仪器监测相结合进行。

（4）校准和刻度难度

目前国内尚无针对车载剂量率仪的校准方法，对于车载仪器怎样校准只能通过校准因子传递的方法，而校准因子的传递会造成误差增大，校准因子传递方法会对巡测结果产生较大影响。

核工业行业内标准《车载伽玛能谱测量规范》（EJ/T 980-1995）给出车载巡测系统仪器标定的基本原则，要求车载伽玛能谱仪在饱和的铀模型、钍模型、钾模型、铀钍混合模型和本底模型上标定，给出铀、钍和钾特征峰道上的灵敏系数。这种刻度方式并不符合地表γ辐射剂量率本底调查的要求。

（5）仪器稳定性

仪器工作环境恶劣，经常会面对强振动、高温和高湿度的考验，对仪器的稳定性可能会产生一定的影响，特别是电源系统和数据传输系统发生故障的可能性较大。

（6）仪器数据扣除的设置

仪器主机可设置可疑监测数据的扣除，高于某一数值的数据将直接扣除，不参与统计。此项设置主要是为减小车体振动等引起计数异常导致对统计结果的影响，但在环境剂量率确实存在异常的情况下，该项设置就容易误删数据，对统计结果产生不良影响。

（7）宇宙射线扣除

由于车载剂量率仪转移到符合宇宙射线测量的水面上进行宇宙射线测量，另外车载剂量率仪的校准因子也需要便携式仪器进行传递，如果采用传递的方式对车载剂量率仪进行宇宙射线的扣除（车载剂量率仪校准因子参与宇宙射线扣除计算），误差将会放大。

（8）无监测技术细则等指导文件支持

在环境监测领域内，作为较为新颖的监测方式，目前尚无技术部门或者监测部门牵头制定出相关的监测技术细则，不利于有效促进开展车载巡测在地表γ辐射剂量率水平调查中的应用。

目前在用的两个相关标准《车载伽玛能谱测量系统》（EJ/T 585-1991）和《车载伽玛能谱测量规范》（EJ/T 980-1995）都是核工业行业内标准，主要针对放射性矿产勘查和基础地质研究，不适用环境监测领域。

3. 对策

针对以上目前存在的影响因素，结合辐射巡测车的使用心得，给出以下解决方案。

（1）测试车速影响

为了测试车速对监测结果的影响，采用10m为间隔布点，停车采集数据，监测100m长柏油马路的地表γ辐射剂量率水平，再测试不同的车速通过该路段时记录下的γ辐射剂量率。测试结果见表2。

根据测试结果，车速提高，车身振动频率和幅度增大，与静止状态下相比测量值越来越大。在兼顾巡测效率和测量值稳定性的情况，车速保持在50km/h是较为理想的。

（2）仪器校准

仪器的校准采用校准因子传递的方式，选择一处稳定的辐射场，不易受到外部因素的干扰，用稳定性较高的高压电离室给出车载剂量率仪的校准因子，针对同一目标用校准过的6150多功能辐射仪和车载剂量率仪同时测量，检验校准因子传递的有效性。

（3）仪器稳定性的测试

选择一条基本情况稳定的道路，要求道路两侧一年内无大规模建筑改动，一年内无道路路面整修和新建地铁线路等情况。一年为周期，在符合监测条件的天气情况下，期间内定期固定线路进行巡测，两次监测时间间隔不超过一个月，测试仪器的稳定性。

（4）摸索数据扣除方式

针对本底调查监测方式的特殊性，引入半高宽等因素对数据扣除进行探索。对于剂量率曲线图中尖锐的峰予以扣除，而对于能够反应真实情况的数据则予以保留，具体扣除的原则需要进一步确定，精确量化。

结语

辐射巡测车在地表γ辐射剂量率本底调查中可以起到重要的作用，相对于传统的网格点监测方法具备多项优势，在短时间内大范围覆盖监测区域，并取得大量数据。车载巡测的方式有很多不足之处，想要得到可靠的数据，推广辐射巡测车在辐射本底调查中应用，还要继续对其使用方法进行探索。

解开车载巡测使用问题的重中之重主要有以下两点：

（1）集辐射环境监测系统之力，开展车载巡测技术的研究，制定相关的技术规范，特别是刻度和检定方法的确定，确保巡测数据可以用于辐射环境本底调查领域。

（2）开展对车载巡测仪器在国内使用过程的稳定性和适应性等各方面基本性能的研究，确保进口仪器不会出现水土不服等状况，对其适用范围做进一步的开发。

参考文献

［1］袁之伦，李宏宇，唐丽丽，等.车载辐射环境巡测技术应用的探讨［J］.环境监测管理与技术，2013（6）：52-55.

［2］潘自强，郭明强，崔广志，等.中国天然辐射本底水平和居民剂量估算［J］.辐射防护，1992（4）：251-259.

中图分类号：TL73

文献标识码：A