放射性檢測

電離輻射通常又稱為放射性輻射 ^[2]  ，由於這類輻射發生的能量較高，可以引起周圍物質的原子電離，故稱之為電離輻射。在輻射防護領域，電離輻射是指在生物物質中產生離子對的輻射。電離輻射根據組成的粒子本質不同，可分為α、β、γ（X）、n等輻射。電離輻射的來源可以是放射性核素（包括天然的和人工生產的），也可能是核反應裝置，如反應堆、對撞機、加速器、核聚變裝置等等，也可以是用於醫學診斷和治療的X射線機。

電磁輻射是由於交變的電場和磁場而產生的電磁波向周圍空間產生的輻射。由於這類輻射的能量較低，無法引起周圍物質電離。嚴格來講所有電器（包括家用電器）都會產生電磁輻射，但真正會造成環境污染影響人類健康的是一些大功率的通訊設備，如雷達、電視和廣播發射裝置，工業用微波加熱器（家用微波爐也可能有電磁輻射泄漏），射頻感應和介質加熱設備，高壓輸變電裝置，電磁醫療和診斷設備等等。由於輻射的本質不同，因此它作用於人體的機理也不同於電離輻射。電磁輻射有近區場和遠區場之分，它是按一個波長的距離來劃分的。近區場的電磁場強度遠大於遠區場，因此是監測和防護的重點。

核儀器是用於監測電離輻射的儀器（電磁輻射則要用場強儀、頻譜儀等儀器）。核儀器可以粗略如下分類：

1、按測量對象性質分

α測量儀：帶電粒子測量儀

β測量儀：帶電粒子測量儀

γ測量儀

n測量儀

由於不同粒子與物質作用的機理不同，因此對不同粒子採用不同的傳感器。它們不外可分為氣體、閃爍、半導體傳感器等。

2、按監測目的分：

粒子強度儀：（總α、總β、總γ、中子）僅與粒子數相關，與能量無關。

劑量儀：主要指貫穿輻射、γ、x和中子，不僅與粒子數相關，與能量也有關，但無法區分是哪種核素。

譜儀：（α、β、γ、x、中子），區分各種不同的放射性核素，並可以與內置數據庫和正確的刻度方法結合確定各種核素的強度及劑量。

3、按監測用途分：

入口探測器：（行人、車輛、火車、行李包裹、貨物、集裝箱等）用於出入境檢驗檢疫以及國土安全。

場所（固定點）劑量儀：用於發現監測區域異常排放，對用源場所的劑量進行監控、報警。

巡測劑量儀：用於核環境、核安全，尋找放射源，發現特殊核材料個人劑量報警儀：用於從事核安全、核反恐人員的個人劑量監測及報警核素識別儀：用於識別放射性同位素及特殊核材料的種類並確定其強度，它可分實驗室用以及便攜式兩種。

核廢物監測儀：用於核設施、核電站等，對核廢物監測並分類表面污染監測儀：有監測路面（車載）、全身及工作衣表面（固定），桌面或任何工作區域局部表面（攜帶式）。

氣體及氣溶膠測量儀：測氡氣、釷射氣、Xe 等惰性氣體等流出物監測系統：用於核電站等大型核設施

核成像系統：大型核儀器，採用輻射源和傳感器組合，對監測目標掃描成像

其他輔助設施：如自動氣象站、氣溶膠採樣設備、無線電定位系統、車載設備等。

原理 ^[1] 

氣體探測器以氣體為工作介質，由入射粒子在其中產生的電離效應引起輸出信號的探測器。

氣體探測器的突出優點：探測器靈敏，體積大小和形狀幾乎不受限制，沒有核輻射損傷或極易恢復以及運行經濟可靠等。

氣體探測器通常包括3類處於不同工作狀態的探測器：電離室、正比室和G-M管。它們的共同特點是通過收集射線穿過工作氣體時產生的電子-正離子對來獲得核輻射的信息。G-M計數管是由蓋革（Geiger）和彌勒（Muller）發明的一種計數管，使用非常廣泛，其突出特點是製造簡單、價格便宜、使用方便；其缺點為死時間長、僅能用於計數。中子檢測器採用的是正比計數器，所用材料以前是BF3，現一般為3He。

閃爍探測器是利用輻射在某些物質中產生的閃光來探測電離輻射的探測器 ^[3]  。

閃爍探測器的典型組成：閃爍體、光導、光電倍增管、管座及分壓器、前置放大器、磁屏蔽及暗盒等。

（1）輻射射入閃爍體使閃爍體原子、分子電離或激發，受激原子退激而發出波長在可見光的熒光；

（2）熒光光子被收集到光電倍增管（PMT）的光陰極，通過光電效應打出光電子；

（3）電子倍增，並在陽極輸出迴路輸出信號。

（1）無機閃爍體：無機晶體（摻雜）NaI（Tl）、Cs（Tl）、ZnS（Ag）等。

（2）有機閃爍體：有機晶體；

有機液體閃爍體及塑料閃爍體等。

（3）氣體閃爍體：Ar、Xe等。

半導體探測器給輻射探測器的發展, 尤其對帶電粒子能譜學和􀀁射線譜學帶來重大飛 ^[4]  躍。

帶電粒子在半導體探測器的靈敏體積內產生電子-空穴對，電子-空穴對在外電場的作用下遷移而輸出信號。其探測原理和氣體電離室類似，有時也稱為固體電離室。

線性響應好、能量分辨率最佳; 􀀁射線探測效率較高，可與閃爍探測器相比。半導體探測器廣泛地應用在各類射線的檢測儀器上，特別是在􀀁能譜測量領域，有着不可替代的作用。

常見探測器

該儀器體積小巧 ^[1]  ，用於佩帶在人體軀幹上用來測定佩帶者所受X 和􀀁輻射外照射個人劑量當量和個人劑量當量率，主要用途是用於放射性工作人員的個人防護。它可以探測佩帶位置當時的劑量當量率，也可以探測所設定的一段時間內的劑量當量，並能設置報警值以聲、光或振動進行報警。測量能量範圍為50keV到1.5MeV。

這種儀器可由電池供電，重量輕，可攜帶測量，是口岸最常用的X和􀀁輻射測量儀器。該儀器包括一個或幾個X和􀀁輻射探測器，測量能量範圍為50keV到3MeV，響應時間不超過8s；通常設有報警功能，可以作為監測儀使用；測量輻射劑量率的靈敏度、準確度都比PRD高很多，其測量的劑量率值可以作為原始結果來判斷被測物的放射性水平。有些儀器可以通過改換探頭來測量􀀂、表面污染或中子輻射 ^[1]  。

這種儀器外形和GSD基本一致，區別是在GSD上加裝了能譜的測量功能，通常採用NaI（Tl）閃爍體作為探頭材料。NaI（Tl）材料的探測效率高，可以做能量響應，可測能譜，但能量分辨率低，所以RID可以在現場做大致的核素定性。

通道式X和􀀁輻射計量率儀主要用來探測車輛、人員、行李和郵件的放射性，有時也稱為門式或固定式放射性監測系統。和攜帶式相比，固定式X和􀀁輻射計量率儀一般採用塑料閃爍體做探測部件，可以做得比較大，所以探測靈敏度更高。探測能量範圍應在50keV到7MeV之間，至少應達到80keV~1.5M eV，通常可設置報警預值以配合自動監測工作。有些配有中子探測器，可對中子進行監測 ^[1]  。

中子檢測儀 ^[5]  是測量現場中子計數或劑量的便攜式或佩帶式儀器。由於中子不帶電，不能直接測量，一般是通過中子和物質進行核反應或彈性碰撞來檢測中子，常用的檢測器是充有3He和BF3的氣體正比計數管。由於中子輻射出現的情況很少，所以中子檢測儀一般並不單獨購置，而是作為其它儀器的附加功能來配置。

􀀁能譜儀是通過測量分析􀀁能譜來對被測物含的放射性核素和含量。通常所説的􀀁能譜儀是指實驗室內的大型譜儀，探頭材料為半導體材料，採用高純鍺材料，能量分辨力極好，測量時需要用液氮或電製冷。測量時一般放置在鉛室中，能對樣品中很低含量的放射性核素進行準確地定性和定量 ^[1]  。

還有其他一些儀器設備，也可能會在實際工作中使用。比如車載式輻射檢測儀，它的探測方式和通道式的一致，但其探測器安裝在車輛上，可移動探測。將光學成像和􀀁劑量率分佈梯度圖像進行疊加的􀀁相機，可以以照片的形式，非常清晰直觀的顯示觀測地區放射源（熱點）所在的位置。還有將探測器安裝在抓鬥或龍門吊上的裝置，可以在抓取和吊裝貨物的時候直接對貨物進行放射性測量 ^[1]  。

文匯報 美國聯邦航空局稱，經常乘搭飛機的人因長時間暴露在輻射之中，較易患上癌症。專家表示，飛機常客所接觸到的輻射量，相當於一個普通人在一年內照肺170次，機組人員每年所吸收的輻射量，比接觸核物料的工人還高。影響飛機的輻射來自太陽，在高空因為大氣層較稀薄，阻擋輻射的能力較低，乘客因此更易受到太陽輻射。美國聯邦航空局專家表示，一般乘客並不用驚慌，以他們的飛行次數和高度，還不至於增加患癌機會，但經常要作越洋飛行，且次數較為密集者，所患機率較大。

1．防止電磁輻射對人體的影響：

（1）屏蔽室：由金屬（片、網）所構成，多用於對大型機械組或控制室的主動場屏蔽；

（2）屏蔽衣屏蔽頭盔和屏蔽眼鏡：這些均是個人防護具，可以有效地降低磁輻射強度，以保護從事接觸電磁輻射的工作人員的身體健康；

（3）屏蔽罩：這是對小型儀器的主動場屏蔽的主要方法，屏蔽所用的材料一般要求是電阻率小的導電性材料，如銅、鋁等；

（4）對於手機所產生的電磁輻射可以戴耳機來減小電磁輻射，信息產業部電信傳輸研究所泰爾實驗室的實驗證明使用耳機通話時頭部受到的輻射量處在直接用手機通話輻射量的1/100到1/200之間。

2．防止電磁輻射泄露你的電腦機密的方法主要有：

（1）被動模式：進行電磁屏蔽，防止電磁波向外泄漏。單一使用這種模式的缺點是，如果屏蔽不能徹底，高靈敏度的電磁接收設備還是可以獲取信息；

（2）主動模式：發射電磁波，使得用於竊密的電磁接收設備接收到被幹擾了的信號。單一使用這種模式的缺點是，如果使用設計得非常好的軟件對接收到的被幹擾了的信號進行分析，還是有可能和還原出有用的信息。

因此，最好的辦法是同時混合使用這兩種模式。

因此，採取被動模式防止電磁波向外泄漏，就要從這些方面入手。單一對顯示器進行屏蔽，還不足夠。當要在保密情況下使用電腦的時候，應當把所有不必要的電纜和外圍設備除去。

使用電池供電的手提電腦就能夠免除這種連接。但如果非得要使用公共電源的話，被動模式的濾波設備或者再加上主動模式的干擾信號注入電源線，就成是可考慮採用的措施。

輻射的防護

針對日常生活中接觸電器產品產生的電磁輻射，可能危及健康，中國消費者協會發出警示：生活中須防電磁輻射。有關專家提醒消費者 ^[6]  ：

●不要把家用電器擺放得過於集中或經常一起使用，以免使自己暴露在超劑量輻射的危險中。特別是電視、電腦、電冰箱更不宜集中擺放在卧室裏。

●各種家用電器、辦公設備、移動電話等都應儘量避免長時間操作。如電視、電腦等電器需要較長時間使用時，應注意每一小時離開一次，採用眺望遠方或閉上眼睛的方式，以減少眼睛的疲勞程度和所受輻射影響。

●當電器暫停使用時，最好不讓它們處於待機狀態，因為此時可產生較微弱的電磁場，長時間也會產生輻射積累。

●對各種電器的使用，應保持一定的安全距離。如眼睛離電視熒光屏的距離，一般為熒光屏寬度的5倍左右；微波爐開啓後要離開一米遠，孕婦和小孩應儘量遠離微波爐；手機在使用時，應儘量使頭部與手機天線的距離遠一些，最好使用分離耳機和話筒接聽電話。

●居住、工作在高壓線、雷達站、電視台、電磁波發射塔附近的人，佩帶心臟起搏器的患者及生活在現代化電器自動化環境中的人，特別是抵抗力較弱的孕婦、兒童、老人等，有條件的應配備阻擋電磁輻射的遮罩防護服。

●電視、電腦等有顯示屏的電器設備可安裝電磁輻射保護屏，使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產生的輻射可能導致皮膚乾燥，加速皮膚老化甚至導致皮癌，因此在使用後應及時洗臉。

●手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大，為此最好在手機響過一兩秒或電話兩次鈴聲間歇中接聽電話。

●多吃胡蘿蔔、番茄、海帶、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物，加強肌體抵抗電磁輻射的能力。