天津市某放射源暂存库周围土壤中放射性水平调查研究

刘大江

（天津市生态环境监测中心，天津 300191）

土壤与空气、水构成了全人类赖以生存的基础环境条件，研究土壤中的放射性污染水平，对环境保护和公众健康具有重要意义。土壤中的放射性污染物质来源有天然和人为两种，而天然放射性物质所产生的剂量是环境辐射的主要来源。其中，人类受到的天然外照射，主要取决于土壤中天然放射性核素铀系、钍系和40K衰变后发射的γ射线[1]。放射性物质在使用或储存过程中释放出来的放射性核素，会在一定程度上提升其周围环境的天然放射性水平，对周边公众的健康造成一定的影响[2]。为了了解天津市核技术利用单位的放射性水平，本研究采样分析了2016—2020年天津市某放射源暂存库周围土壤样品，对土壤中的放射性核素水平进行了调查研究。

1 研究区概况

该放射源暂存库所属地区位于天津市东南部、海河下游南岸，属于海积和冲积平原，地势平坦、土层较厚，地表层多为黄土、黑沙土，土质略含盐碱。放射源暂存库现收储各类放射源1 000多枚，其中，以Ⅳ类、Ⅴ类低危险放射源为主。

2 样品采集与处理

2.1 样品采集

土壤采集地点在放射源暂存库四周50 m处，样品的土壤类型为黄色潮土，每个样品的采样质量在1 kg以上。2016—2020年，共采集土壤样品26个。

2.2 样品处理

将所采土壤样品中的杂草、碎石等异物剔除后，置于搪瓷盘中摊开晾干，经100 ℃烘干至恒重，压碎过筛（200目，与标准源所用模拟基质目数一致）。选择与标准混合体源形状、体积、基质等主要物理化学特性以及容器均相同的圆柱形聚乙烯样品盒（直径75 mm、高70 mm）擦净称重。将待测样品装入样品盒中，装满压实称重，计算所测样品质量。将样品盒用胶带密封放置20天以上，以保证226Ra与其子体间衰变平衡[3]。

3 测量方法

3.1 测量仪器

使用ORTEC GMX60P4型高纯锗γ能谱仪，主要性能指标包括：（1）能量范围：10～3 000 keV；（2）相对效率：60%；（3）能量分辨率：对60Co 1 332.5 keV γ射线，小于2.3 keV。

3.2 绘制刻度曲线

选取经计量检定部门检定过的标准体源进行刻度，根据其特征全能峰值与所处的道址关系进行能量刻度（见表1），能量刻度曲线拟合公式为：E=0.166×C+0.139（见图1）。根据其特征核素的γ射线能量与探测效率的关系进行效率刻度（见表2），效率刻度曲线拟合公式为：

1nη=-0.090×1n2E+0.46×1nE－2.752（见图2）。

表1 标准源特征能量与道址对应关系

表2 标准源γ射线能量与探测效率对应关系

图1 模拟土壤标准源（编号7NTR70-170809）能量刻度曲线

图2 标准源效率刻度曲线

3.3 样品测量

将样品盒放在探头正上方位置，样品盒轴心与探头轴心重合，测量样品谱，保存谱图。

选取相同空样品盒进行本底谱测量，打开测量的被测样品本底谱和被测样品谱，查找所求核素相应能量的峰面积，再从效率曲线上查找相应能量的效率值，计算出核素的活度浓度[4]。

4 结果分析

天津市某放射源暂存库周围土壤中放射性核素活度浓度如表3所示。

表3 2016—2020年土壤中核素活度浓度（Bq/kg·干）

由表3可知，放射源暂存库周围土壤中天然放射性核素活度浓度，与其所在地环境土壤监测值以及天津市环境土壤天然本底调查值处于同一水平；暂存库周围土壤中人工放射性核素137Cs活度浓度均值明显偏高，与其所在地环境土壤监测均值之间的相对偏差为73.3%，与暂存库目前存放的500余枚137Cs放射源相关。

5 结语

天津市某放射源暂存库周围土壤中天然放射性核素活度浓度，处于天津市正常本底涨落范围内，未发现异常。人工放射性核素137Cs含量偏高，若需要对该地区进行土地开发和城市建设，需要考虑环境辐射问题，特别是人工放射性核素的检测。放射源贮存对土壤环境的影响程度仍需进一步探究。