电感耦合等离子体质谱法测定单晶铜中痕量放射性核素钍和铀的含量

Panda X-Ⅲ实验位于中国锦屏极深地下实验室,将利用高压136Xe气体时间投影探测器进行无中微子双贝塔衰变事件的寻找。建造高灵敏度的大型探测器需要挑选放射性极低的高纯材料以对本底进行严格的控制。本工作应用电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)法测定纯度极高的单晶铜中痕量钍和铀的含量。在样品消解前加入~(230)Th和~(235)U分别作为标记核素,样品经过8 mol·L-1 HNO_3消解后,依次通过TEVA和UTEVA树脂柱,实现待测核素~(232)Th、~(238)U与基体元素Cu的分离。利用同位素稀释法-ICP-MS测定~(232)Th和~(238)U的含量。通过空白样品实验测量,~(232)Th的检出限是0.036 pg(232Th)·g~(-1)(0.15μBq(232Th)·kg~(-1)),238U的检出限是0.070 pg(238U)·g~(-1)(0.86μBq(238U)·kg~(-1));单晶铜样品中232Th及238U的检出限分别是0.21 pg(~(232)Th)·g~(-1)(0.85μBq(232Th)·kg~(-1))和0.45 pg(238U)·g~(-1)(5.56μBq(238U)·kg~(-1))。该方法可为探测器建造过程中的材料选取工作提供技术支持。     

青岛市地表天然放射性水平及其主控因素特征

通过对青岛市1 500 km2范围内大密度土壤放射性核素(238U、232Th和40K)和地表γ辐射测量,系统深入地研究了其放射性特征、分布规律及其影响因素.结果表明,青岛市土壤中核素232Th和40K的放射性比活度偏高,而2388U偏低.地表γ辐射吸收剂量率(平均值91.87 nGy· h-1)略高于全国和世界平均值,研究发现地表93.14％的γ辐射来自地面放射性核素238U、232Th和40K的γ辐射,其中232Th和40K的贡献占81.21％,是主要的贡献者.地质背景是影响地面γ辐射吸收剂量率的主要因素,燕山期各类花岗岩是导致青岛市区—王哥庄一带γ辐射吸收剂量率偏高的主要原因;同时环境因素(路面材料、地貌景观)对地表γ辐射吸收剂量率也存在一定影响.虽然研究区的γ辐射吸收剂量率较高,但其年有效剂量(0.56 mSv)远低于公众照射年剂量当量限值1.0 mSv,人居环境基本不受影响.     

浙江省放射性伴生石煤矿区天然放射性水平调查

介绍了对浙江省石煤矿开采现场的γ辐射剂量率和石煤样品中天然放射性核素比活度的调查结果。调查的107家石煤矿分布在4条石煤条带,γ辐射剂量率按各条带矿区测点数加权平均值为566nGy／h;171个石煤样品中^238U、^276Ra、^232Th和^40K比活度平均值分别为949、918、34和554Bq／kg。     

河北省土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道河北省土壤中天然放射性核素含量调查的方法与结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全省共采集土壤样品382个,其中25 km×25 km 网格点土壤样品285个。测量采用γ能谱法。调查结果表明,河北省土壤中天然放射性核素含量按面积和按网格点加权的平均值分别为:~(238)U,30.2和30.4 Bq/kg;~(226)Ra,26.9和27.1 Bq/kg;~(232)Th,40.7和41.1 Bq/kg;~(40)K,612.4和613.5 Bq/kg。阜平县“计马石”附近土壤中~(232)Th 含量为247.4B q/kg,明显偏高。     

牦牛坪稀土矿区土壤天然放射性水平评价

利用γ能谱仪对牦牛坪稀土矿区土壤的天然放射性核素进行了现场测量,计算了γ射线空气吸收剂量率和年有效剂量,并与白云鄂博稀土矿区以及广东下庄铀矿田进行对比。研究结果显示,该地区土壤中放射性核素238U、232Th和40K的含量,分别为52.36(5.55~201.06)Bq/kg、122.33(38.04~723.70)Bq/kg、1 010.09(125.20~1 705.85)Bq/kg;γ射线空气吸收剂量率平均值177.16 Gy/h,高于全国(81.50 n Gy/h)和世界(80.00 n Gy/h)的平均值,也高于白云鄂博稀土矿区(120.00 n Gy/h)以及广东下庄铀矿田(124.00 n Gy/h)的平均值。但γ外照射有效剂量在国家标准限量控制的范围内,因此,研究区天然放射性水平尚属正常范围内。该地区稀土的开采利用造成土壤天然放射性水平较高;大面积出露上三叠统冕西花岗岩体,导致研究区土壤的天然放射性水平高于白云鄂博稀土矿区以及广东下庄铀矿田。     

广西壮族自治区土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道广西壮族自治区土壤中天然放射性核素含量调查的主要结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全自治区共采集土壤样品383个,其中包括25 km×25 km 网格点样品360个,土壤类型加密点21个,特殊点2个。测量采用γ能谱法。调查结果表明,广西壮族自治区土壤(干样)中天然放射性核素~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 含量按面积加权平均值(±单次测量标准差)分别为:53.0(±32.7)、53.1(±35.2)、69.1(±34.6)和332.2(±234.4)Bq/kg。调查中发现“花山-姑婆山”一带土壤中天然放射性核素含量显著偏高,其土壤中~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 含量分别为170、184、211、766Bq/kg。     

四川省乐山市原煤伴生放射性水平调查

为了解四川省乐山市煤矿开采行业原煤伴生放射性水平,对乐山市沙湾区、峨边县、夹江县、峨眉山市、五通桥区等五区煤矿开采企业原煤堆进行现场γ空气吸收剂量率测量和利用HPGeγ谱仪测量了原煤样品中238U、232Th、226Ra和40K放射性比活度。结果显示煤矿堆表面γ空气吸收剂量率的平均值为151nGy/h,原煤238U、232Th、226Ra和40K平均放射性比活度分别为150、82、113和294Bq/kg。乐山地区煤矿堆附近工作人员γ外照射年有效剂量最大值为0.252mSv/a;根据2007年国家《伴生放射性污染源监测范围及对象》乐山地区煤矿开采企业均属第二类污染源。     

四川省土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道四川省土壤中天然放射性核素含量调查的方法和结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,西部地区(甘孜、阿坝、凉山、渡口)按50 km×50 km 网格布点,东部地区按25km×25 km 网格布点,全省采集土壤样品370个,其中网格点样品352个,土壤类型加密点样品18个。测量采用γ能谱法。调查结果表明,四川省土壤中天然放射性核素含量按面积和按样品加权平均值分别为:~(238)U,34.8和34.7 Bq/kg;~(226)Ra,36.2和35.4 Bq/kg;~(232)Th,52.1和51.0 Bq/kg;~(40)K,578.2和571.2 Bq/kg。     

丹东地区土壤天然放射性核素本底值调查研究北大核心CSCD

为明确丹东地区土壤天然放射性核素226 Ra、232 Th、40 K的本底值,以丹东地区代表性土壤为研究对象,使用RMS 4096-USB数字化低本底多道r能谱仪测定其0~10 cm土层226 Ra、232 Th、40 K放射性活度浓度,并用内梅罗综合评价法对其结果进行评价。结果表明:丹东地区0~10 cm土层土壤226 Ra、232 Th、40 K的平均放射性活度浓度分别为100.12 Bq·kg^(-1)、11.84 Bq·kg^(-1)、688.65 Bq·kg^(-1),内梅罗综合指数分别为3.17、0.35、1.07,与辽宁省均值比较,丹东226 Ra含量特高,232 Th微量,40 K偏高,处于全国测定结果范围内。     

西藏自治区土壤中天然放射性核素含量调查

本文报道西藏自治区土壤中天然放射性核素含量调查的方法与结果。基本与环境γ辐射剂量率调查同位布点,全自治区共采50×50 km 网格点土壤样品203个,考虑母岩母质、土壤类型和耕种情况而采集的加密点土样44个,共采集土壤样品247个。调查结果表明,西藏土壤中天然放射性核素含量按面积和网格点数加权平均值分别为:~(238)U,47.4和48.8 Bq·kg~(-1);~(232)Th,69.7和72.5 Bq·kg~(-1);~(226)Ra,43.0和44.9 Bq·kg~(-1);~(40)K,626.8和633.2 Bq·kg~(-1)。全自治区土壤中~(238)U、~(232)Th 和~(238)Ra 含量北部低、南部高,~(40)K 含量西北高、东南低。     

我国南海西沙若干岛屿的环境天然γ放射性水平

本文报道1988年对我国南海西沙群岛中的永兴岛、石岛、北岛布设的6个测点的环境天然γ放射性水平的调查结果。结果表明:(1)陆地γ辐射剂量率均值为0.43×10~(-8)Gy·h~(-1),约为广东省相应均值的1/20;(2)表层土壤中~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra 和~(40)K 含量的均值分别为28.9、1.2、5.6和9.6 Bq/kg,分别约为广东省相应量均值的1/2.6、1/47、1/9和1/44。此结果证明了珊瑚礁上的天然γ放射性水平是特别低的。     

湖南省土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道湖南省土壤中天然放射性核素含量的调查结果。布点方法与环境陆地γ辐射剂量率调查相同,全省共布25×25km 网格点309个,土类加密点5个,特殊加密点7个,共采集土壤样品321个。土壤样品中天然放射性核素含量的测定采用放化分析方法。调查结果表明,湖南省土壤中~(23(?))U、~(232)Th、~(226)Ra 和~(40)K 含量按样品数的加权均值分别为48.05、54.82、59.36和447.75Bq/kg。零陵地区土壤中~(238)U、~(232)Th 和~(226)Ra 含量最高,郴州地区次之,湘西自治州地区居三。湖南省6类主要土壤中~(40)含量较为接近,而红壤中~(238)U、~(232)Th 和~(226)Ra 含量较高。     

成都市不同土壤天然放射性核素分析

与常规实地测量法不同,论文运用取样分析法研究了成都市不同类型土壤的天然放射性核素含量和比活度,该方法在较大程度上克服了天气、湿度、土壤松结程度等对测量结果的影响。结果表明:(1)与全国和四川省的平均监测值相比,成都市土壤的238U、40K的比活度略低,而232Th和226Ra比活度则略高,但总体上处于同一水平;(2)取平均值作为典型值,成都市土壤中238U、226Ra、232Th、40K的含量和比活度分别为2.375×10-6g·g-1和29.333 Bq·kg-1,2.938×10-12g·g-1和36.281Bq·kg-1,12.902×10-6g·g-1和52.384Bq·kg-1,以及1.771×10-2g·g-1和554.298Bq·kg-1;(3)以不同土壤的天然放射性含量进行比较,238U含量和226Ra含量顺序一致,为:黄壤灰潮土水稻土棕壤紫色土;232Th含量顺序是:棕壤黄壤水稻土灰潮土紫色土;40K含量非常相近,可能是人类对土壤的熟化过程使40K含量趋于平衡。该研究结果可为成都市的天然本底辐射水平调查研究和合理而有效地利用成都市的国土资源提供数据支撑,也可为成都市的建设规划和可持续发展提供必要的参考。     

北京市土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道北京市土壤中天然放射性核素含量的调查方法和结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全市共分析土壤样品157个,其中10 km×10 km 网格点土样122个,城镇加密点35个。测量~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 采用γ谱方法,~(238)U 采用放化分析方法。调查结果表明,北京市土壤中天然放射性核素含量按面积和点加权均值分别为:~(238)U,19.4和19.8 Bq·kg~(-1);~(226)Ra,21.4和22.6Bq·kg~(-1);~(232)Th,34.1和34.6 Bq·kg~(-1);~(40)K,662.3和649.9 Bq·kg~(-1)。     

西安灞桥燃煤电厂周围土壤天然放射性水平

应用低本底多道γ能谱仪测定了燃煤电厂周围土壤中天然放射性核素226Ra、232Th和40K的比活度,评价了其辐射危害。测定结果表明,土壤中226Ra、232Th和40K的比活度分别为27.60～48.78、44.39～61.39和640.19～992.25 Bq/kg,平均值分别为36.07、51.13和733.91 Bq/kg。电厂周围土壤中226Ra比活度大于陕西土壤平均水平,稍小于全国土壤平均值;232Th和40K比活度均大于陕西省土壤和全国土壤平均水平。在距离电厂1 000 m范围内,土壤中226Ra和232Th无明显空间差异,而40K比活度在距电厂100 m处土壤中明显低于400 m和1 000 m处。等效镭活度、空气吸收剂量率和年有效剂量率评价结果表明,燃煤发电对灞桥电厂周围土壤放射性有一定影响,但放射性水平处于正常。     

基于HPGeγ谱仪的粉煤灰天然放射性测量

介绍了高纯锗(HPGe)γ谱仪系统的结构组成和阱型反符合工作原理,利用谱仪测量了西安大唐热电集团5个粉煤灰样品中天然放射性核素含量,样品中238U、226Ra、232Th和40K核素的平均比活度分别为67.6 Bq·kg-1、79.5Bq·kg-1、72.7Bq·kg-1和190Bq·kg-1.依据中华人民共和国国家标准GB6566-2001,对其进行了比较分类,结果表明,样品中天然放射性核素水平均处于正常本底,属于A类建筑材料,应用范围不受限制.     

江苏省土壤中天然放射性核素含量调查研究

本文报道江苏省土壤中天然放射性核素含量调查的主要结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全省共采集土壤样品379个,其中包括25×25 km 网格点土壤样品182个,城镇加密点189个,特殊点8个。测量采用γ能谱法,调查结果表明,江苏省土壤(干样)中天然放射性核素~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K 含量按面积加权平均值(±单次测量标准差)分别为35.7(±8.2)、35.8(±7.9)、49.6(±8.5)和568.0(±101.1)Bq/kg。     

第一次全国污染源普查磷酸盐行业天然放射性核素调查分析

第一次全国污染源普查对磷酸盐、稀土、铌/钽、锆石、锡、铅/锌、铜、铁、煤、铝和钒等11类矿产资源开采、冶炼和加工企业进行了天然放射性核素普查监测。本文针对磷酸盐行业企业普查的结果进行了统计和分析。结果表明：我国磷酸盐原料中总U活度浓度平均值为396 Bq/kg,232Th活度浓度平均值为26 Bq/kg,226Ra活度浓度平均值为403.6 Bq/kg;大部分磷酸盐工业固体废物中总U和226Ra含量小于200 Bq/kg,变化范围总U为22.7～723.6 Bq/kg,226Ra为5.6～1 042.1 Bq/kg,232Th含量较低。建议对磷酸盐工业固体废物实施分类管理,对磷酸盐行业相关企业开展专项辐射状况调查、评价和污染控制研究。     

湖北省土壤中天然放射性核素含量调查

本文报道湖北省土壤中天然放射性核素含量调查的结果。基本与环境陆地γ辐射剂量率调查同位布点,全省共采集土壤样品379个,其中25×25 km 网格点土样286个。测量采用γ能谱法。结果表明:湖北省土壤中天然放射性核素含量按面积和按网格点加权平均值分别为:~(238)U,40.1和40.7Bq·kg~(-1);~(226)Ra,36.7和37.2Bq·kg~(-1);~(232)Th,51.0和51.0Bq·kg~(-1);~(40)K,555.4和553.1Bq·kg~(-1)。     

第一次全国污染源普查稀土行业天然放射性核素调查分析研究

2006年底—2009年,我国开展了第一次全国污染源普查。其中,对稀土等11类矿产资源开采、冶炼和加工企业进行了天然放射性核素普查监测。本文针对稀土行业离子型稀土、独居石、钇磷矿和氟碳铈镧矿企业开采使用的原料,以及生产加工过程中产生的固体废物中天然放射性核素监测结果进行了分析。分析表明,我国稀土原料和矿产品中,独居石中天然放射性核素的平均值分别为：总U为16 911 Bq/kg,232Th为49 683 Bq/kg,226Ra为20 072 Bq/kg;磷钇矿中天然放射性核素的平均值分别为：总U为2 258 Bq/kg,232Th为195 Bq/kg,226Ra为780 Bq/kg;氟碳铈镧矿中天然放射性核素的平均值分别为：总U为42 Bq/kg,232Th为701 Bq/kg,226Ra为91 Bq/kg;离子型稀土矿中天然放射性核素的平均值分别为：总U为3 918.6 Bq/kg,232Th为2 315 Bq/kg,226Ra为1 221 Bq/kg。