2015-2016广东省地级市环境监测仪器的宇宙射线响应测量比对报告

2017-09-03黄苑君广东省环境辐射监测中心广东广州510300

资源节约与环保 2017年8期

黄苑君（广东省环境辐射监测中心广东广州510300）

黄苑君
（广东省环境辐射监测中心广东广州510300）

为落实仪器期间核查计划，确保γ剂量率测仪器在校准周期间有效可靠运行，同时保证γ剂量率测量结果的可比性，持续提升我省环境辐射环境监测能力水平，根据环保部2015与2016年的要求，我中心组织了广东省地市级环境监测机构分别于2015年和2016年在广东省河源市万绿湖等地点开展了宇宙射线响应与环境γ辐射空气吸收剂量率比对工作且将两年仪器比对的数据作比较。比对活动不但将为参比的监测机构提供能力验证和相互学习、借鉴的机会，更将为保障全省仪器宇宙射线响应的稳定性和环境γ辐射空气吸收剂量监测能力的可靠性做出贡献。

γ辐射剂量率；宇宙射线；仪器比对

1 参加仪器比对简介

15年全省共3台高压电离室和4台便携式γ测量仪6150参加了本次比对活动，见表1

表1 参比仪器信息

16年全省共3台高压电离室和6台便携式γ测量仪6150参加了本次比对活动，见表2

表2 参比仪器信息

2 比对内容及意义

本次比对活动为全省辐射环境监测各单位提供了一个技术交流的平台，具有以下意义：

（1）检验各单位对辐射空气吸收剂量率和宇宙射线响应测量的能力和掌握程度；（2）评估和考核各单位出具数据的可靠性和准确性；（3）识别和了解各单位间的差异和转换关系，提高各单位监测结果的可比性；

（4）发现和解决各单位在监测工作中可能存在的问题，锻炼队伍，提升全省辐射环境监测能力水平；

（5）评估典型监测仪器的部分性能指标。

3 比对依据

（1）《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-93）；

（2）《合格评定能力验证的通用要求》（GB/T27043-2012）；

（3）《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》（CNAS－GL02：2006）；

（4）《用于光子外照射放射防护的剂量转换系数》（GBZ/T 144-2002）。

4 比对场地

本次宇宙射线响应测量参照点（S0），位于广东省河源万绿湖，纬度：23°47′35.6″，经度：114°34′45.5″,海拔110m，离岸距离大于1km以上，水深大于30m，晴天，35℃，静风，湿度在65%~70%之间。

根据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》GB/ T14583-93的要求，γ辐射空气剂量率比对场地的选取原则为地势平坦，附近无高大建筑物、高大树木，测量点总体满足：在城市中的道路、草坪和广场测量时，测点距附近高大建筑物的距离需大于30m，并选择在道路和广场的中间地面上1m处。因此本次环境γ辐射剂量率比对地点选择两处符合要求的测量点，选点（S1）在万绿湖风景区入口停车场，纬度：23°46′40.7″，经度：114°37′35.4″,海拔110m，为37℃，静风，湿度65%；选点（S2）万绿湖镜花缘污水处理厂门口广场，纬度：23°46′41.7″，经度：114°38′30.8″,海拔110m，为31℃，静风，湿度在60%，符合环境γ辐射剂量率的测量要求。

5 比对过程

5.1 2015年

（1）2015年4月，比对测点踏勘，确定具体点位及测量方案。

（2）2015年5月，发放比对通知，确定比对安排，各单位完成报名。

（3）2015年8月，开展现场比对工作。租用船只在万绿湖中央S0处进行宇宙射线响应值测量，在船头两边设置两个固定点，分成两组进行测量。使探头中间点离地面1米，并且几何位置一致，测量人员离设备2米外。当日下午宇宙射线响应测量后，也在万绿湖风景区入口停车场S1开展了陆地测量，也是设置两个固定点分两组进行测量。比对当天上午，在万绿湖镜花缘污水处理厂门口广场S2开展第二个陆地测量，设置1个固定点轮流测量。陆地测量的方法与宇宙射线响应测量的一致。

（4）2015年10月，各单位提交监测结果（原始记录计算结果及校准证书）。

（5）2015年12月，编写比对报告并发放给各参比单位。

5.2 2016年

（1）2016年3月，比对测点踏勘，确定具体点位及测量方案。

（2）2016年4月，发放比对通知，确定比对安排，各单位完成报名。

（3）2016年7月，开展现场比对工作。比对当天下午，租用船只在万绿湖中央S0处进行宇宙射线响应值测量，在船头两边设置一个固定点进行测量。使探头中间点离地面1米，并且几何位置一致，测量人员离设备2米。当日下午宇宙射线响应测量后，在万绿湖风景区入口停车场S1开展了陆地测量，设置了一个固定点进行测量。比对当天上午，在万绿湖镜花缘污水处理厂门口广场S2开展第二个陆地测量，设置1个固定点轮流测量。陆地测量的方法与宇宙射线响应测量的一致。

（4）2016年9月，各单位提交监测结果（原始记录并计算结果及校准证书复印件）。

（5）2016年11月，编写比对报告并发放给各参比单位。

6 数据处理

（1）宇宙射线响应值R0

每台仪器至少10个读数，总测量时间不应少于1分钟。宇宙射线响应值为读数的均值R0。

（2）陆地测点的吸收剂量率D

每台仪器测10个数据，总测量时间不应少于1分钟，取平均值R，测量结果依据下式进行计算：

其中：

K1：仪器测量量与吸收剂量率的转换因子。本次比对的测量结果单位统一为nGy·h－1。若仪器测量量为空气比释动能率时，该值取1；测量量为照射量率时，该值取8.76nGy·h－1/μR·h－1涉；测量量为周围剂量当量率且刻度源为137Cs时，该值取1nGy·h－1/（1.20 nSv·h－1）。

K2：仪器在陆地测量时的量程刻度系数或校准因子，取检定或校准证书中环境辐射能量段的刻度系数或校准因子；若不同剂量率的刻度，取剂量水平最相近的刻度结果，并取137Cs源刻度的系数。

K3：建筑物对宇宙射线屏蔽修正因子。室内测点取0.8，陆地测点取1。

7 分析评价方法

鉴于测量数据的分散性，采用稳健Z比分数法评价测量数据的一致性。该法可减少极端值对平均值和标准偏差的影响。对测量项目统计下列总体统计量，结果总数（N）、中位值、标准化IQR（0.7413IQR）、稳健变异系数CV、最小值、最大值和极差，并给出每个比对检测仪器的Z比分数。

根据Z绝对值评价每个检测仪器的能力，依据如下：

|Z|＜2为满意结果；

为有问题结果；

Z≥3为离群或不满意结果。

8 比对结果及分析

15年7套仪器和16年9套仪器参加了水面与陆地的测量比对。原始数据及仪器的检定证书用作备份与编写比对报告分析。15年比对结果统计见表3及图1，16年比对结果统计见表4及图2。

表32015 年仪器比对结果表单位：(nGy/h)

从表型号探测器在陆地两点测量结果分析图可见，6150的数量最多4台，除Y04低于平均值，其余大于平均值，满意率98%；RSS－131的数量3台，在各测量点表现稳定，满意率100%。

图12015 各测量点结果分析结果图-已扣除宇宙射线

表42016 年仪器比对结果表单位：(nGy/h)

从表4各型号探测器在陆地两点测量结果分析图可见，6150的数量最多6台，除YH08低于平均值，其余大于平均值，满意率100%；RSS－131的数量3台，在测量点S1有一台差异大些，其余在平均线上，满意率100%。

图22016 各测量点结果分析结果图-已扣除宇宙射线

综上所述，这次比对结果用Z双分数值评价满意达100%；测量结果表明，高压电离室比闪烁体的稳定性较好；RSS－131的结果较为均匀，且最接近总均值；6150总体接近均值且与高压电离室数据接近。

9 结论

15年7套仪器和16年9套仪器参加了宇宙射线响应参照点测量、环境γ辐射剂量率的比对测量。用Z双分数值评价，总满意为100%。两年数据相比同型号仪器测得数据相对接近而且比较稳定。

比对结果表明，在本底环境的辐射测量中，不同类型探测器的稳定性有区别，高压电离室的稳定性较好；不同型号仪器的响应有区别，RSS－131最接近总均值，6150、低于总均值；不同型号仪器的比对结果不同，用Z双分数值评价，RSS－131、6150的满意率均为100%。说明参加比对的仪器满足环境辐射监测任务的需求。

通过本次比对活动，反应出大部分参比单位的仪器性能良好，人员的技术能力水平满足测量要求，促进了各电离辐射监测单位之间的交流，有利于相互吸取测量技术方面的经验和教训。