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第一篇 基础知识3

第1章 放射性基础3

1.1 原子与原子核3

1.2 放射性衰变4

1.2.1 概述4

1.2.2 衰变方式4

1.2.3 衰变率4

1.2.4 衰变类型和辐射特性6

1.3 连续衰变系列中放射性衰变规律8

1.4 天然放射性核素10

1.4.1 成系列的天然放射性核素10

1.4.2 天然放射性核素的比活度10

1.5 X辐射12

1.6 宇宙辐射13

第2章 电离辐射与物质的相互作用16

2.1 相关术语和概念16

2.1.1 电离辐射16

2.1.2 相互作用16

2.1.3 截面17

2.1.4 带电粒子的碰撞能量损失17

2.1.5 不带电粒子辐射的减弱17

2.2 α辐射与物质相互作用18

2.3 β辐射与物质的相互作用19

2.3.1 过程及特点19

2.3.2 β粒子的最大射程19

2.4 X、γ辐射与物质的相互作用20

2.4.1 概述20

2.4.2 光电效应21

2.4.3 康普顿效应22

2.4.4 电子对生成23

2.4.5 相互作用效应小结23

2.4.6 X 、γ射线穿过屏蔽层的透射25

2.5 中子与物质的相互作用27

第3章 辐射量和单位30

3.1 量和单位体制30

3.1.1 量和单位的关系30

3.1.2 国际单位制（SI）30

3.1.3 辐射量的类别31

3.2 基本物理量31

3.2.1 辐射度量学量31

3.2.2 相互作用系数和有关的量33

3.2.3 剂量学量37

3.2.4 放射性量40

3.3 辐射防护量43

3.3.1 基本防护量43

3.3.2 辅助的防护量47

3.3.3 用于外照射防护的实用量（Operational Quantities）49

3.4 辐射量和单位小结52

3.5 监测量与评价的关系54

3.5.1 内照射监测54

3.5.2 外照射监测55

3.6 外照射监测量与基本物理量的关系55

第4章 电离辐射的生物效应67

4.1 引言67

4.2 电离辐射生物效应的基本原理67

4.2.1 电离辐射引起的DNA损伤与修复67

4.2.2 低剂量低剂量率照射的生物效应69

4.3 确定性效应70

4.3.1 确定性效应的概念70

4.3.2 不同器官与组织的确定性效应71

4.3.3 铀化合物引起的损伤72

4.4 辐射遗传效应72

4.4.1 辐射遗传效应及其评价方法72

4.4.2 辐射遗传效应危险系数73

4.4.3 辐射遗传效应的人类观察资料73

4.5 辐射致癌效应74

4.5.1 辐射致癌效应及其分析方法74

4.5.2 辐射致癌危险评价指标75

4.5.3 辐射致癌危险估计模型76

4.5.4 ICRP的辐射致癌危险系数与合计危害78

4.5.5 氡致肺癌的危险估计模型和危险系数79

4.5.6 不同受照人群的辐射致癌危险79

4.5.7 辐射致癌的病因概率与病因判断81

4.6 出生前受照的危险82

4.7 切尔诺贝利核事故的照射量和效应82

第5章 辐射防护体系86

5.1 辐射防护标准基础86

5.1.1 辐射生物效应86

5.1.2 天然本底辐射88

5.2 辐射防护审管的范围88

5.2.1 确定审管范围的原则89

5.2.2 排除89

5.2.3 豁免90

5.3 辐射防护原则91

5.3.1 实践的正当性91

5.3.2 剂量限值、剂量约束与参考水平92

5.3.3 辐射防护最优化96

5.4 利益相关者的参与100

5.5 国家基础结构101

5.5.1 法规体系101

5.5.2 审管机构101

第6章 人类接受的辐射照射105

6.1 来自天然辐射源的辐射照射105

6.1.1 引言105

6.1.2 宇宙辐射的照射105

6.1.3 陆地辐射的外照射106

6.1.4 氡及其衰变子体的照射107

6.1.5 除氡以外的其他内照射109

6.1.6 天然辐射源所致世界范围及我国的年有效剂量109

6.2 与核相关的人为活动引起的对公众的照射111

6.2.1 引言111

6.2.2 核试验111

6.2.3 核能生产113

6.2.4 医疗照射113

6.2.5 核技术应用114

6.3 人为活动引起的天然辐射源照射的变化114

6.3.1 煤、石油及其他放射性伴生矿的开采、利用115

6.3.2 煤电及其他能源生产117

6.3.3 交通118

6.3.4 其他人为活动119

6.4 结论119

第7章 放射性废物的管理122

7.1 放射性废物的产生与管理122

7.1.1 放射性废物来源122

7.1.2 放射性废物特性123

7.1.3 放射性废物分类124

7.1.4 放射性废物管理指导方针125

7.2 废物最小化126

7.2.1 优化管理与安全文化126

7.2.2 减少源项127

7.2.3 再利用和再循环128

7.2.4 减容处理128

7.3 低中放废物的处理与处置129

7.3.1 废气、废液的净化和排放130

7.3.2 废物的固化和包装132

7.3.3 低中放废物的贮存和运输134

7.3.4 废旧放射源的管理136

7.3.5 低中放废物的处置138

7.4 高放废物的处理与处置140

7.4.1 高放废液的特性141

7.4.2 玻璃固化和人造岩石固化141

7.4.3 分离-嬗变与分离-整备142

7.4.4 高放废物地质处置143

第二篇 电离辐射环境监测与评价概述151

第8章 环境监测与评价概述151

8.1 辐射环境管理的要求151

8.2 环境评价153

8.2.1 目的和分类153

8.2.2 环境评价过程153

8.2.3 代表性个人（关键居民组）154

8.2.4 年龄相关剂量系数157

8.2.5 潜在照射情况158

8.2.6 评价结果的判断158

8.3 流出物监测和环境监测159

8.3.1 流出物监测159

8.3.2 环境监测159

第三篇 电离辐射环境监测与流出物监测165

第9章 电离辐射环境监测165

9.1 前言165

9.2 环境中的放射性165

9.2.1 环境中天然放射性166

9.2.2 环境中人工放射性166

9.3 辐射环境监测对象和目的167

9.4 电离辐射环境监测的分类167

9.4.1 辐射环境监测的几种不同分类167

9.4.2 几类环境监测简介168

9.5 电离辐射环境监测方案的制定170

9.5.1 电离辐射环境监测方案的制定原则170

9.5.2 制定环境监测方案的主要考虑因素171

9.5.3 辐射环境监测方案的制定步骤171

9.5.4 辐射环境监测方案的基本内容172

9.6 不同种类核设施的辐射环境监测方案173

9.6.1 核电厂辐射环境监测173

9.6.2 其他类型反应堆的环境监测176

9.6.3 铀矿山及水冶系统环境辐射监测176

9.6.4 核燃料后处理设施辐射环境监测177

9.6.5 放射性同位素与射线装置应用的辐射环境监测178

9.6.6 失控源进入环境后的辐射环境监测181

9.6.7 伴生放射性矿物资源开发利用中的环境监测181

9.6.8 非伴生矿物资源开发利用中的辐射环境监测182

9.6.9 放射性物质运输的辐射环境监测182

9.6.10 放射性废物暂存库和处理场的辐射环境监测183

9.7 辐射环境监测技术184

9.7.1 概述184

9.7.2 环境辐射连续自动监测186

9.8 环境监测技术中的几个关注问题的讨论189

9.8.1 γ监测点和探测器的选择189

9.8.2 对某些关注核素的监测问题192

9.8.3 对本底调查工作的要求193

第10章 放射性流出物监测与控制196

10.1 前言196

10.2 流出物的排放类型196

10.3 对流出物排放的控制要求197

10.4 流出物监测的法规要求197

10.5 流出物排放的管理限值、运行限值、行动水平198

10.5.1 排放（管理）限值198

10.5.2 运行限值198

10.5.3 行动水平199

10.6 流出物监测的目的199

10.7 流出物监测计划编制的原则要求199

10.8 不同设施的流出物监测内容199

10.8.1 核电厂200

10.8.2 铀矿山及水冶系统200

10.8.3 铀转化、浓缩及元件制造设施201

10.8.4 核燃料后处理设施201

10.8.5 放射性同位素生产与应用设施201

10.8.6 伴生放射性矿物资源开发利用设施201

10.9 气载流出物监测计划的制定201

10.9.1 异常情况下潜在释放源的估计201

10.9.2 气载流出物监测计划的分级202

10.9.3 对不同取样情况的考虑203

10.10 气载流出物监测的行动水平205

10.10.1 控制性监测的行动水平206

10.10.2 记录性取样的行动水平207

10.10.3 行动水平所需要的系统灵敏度207

10.11 气载流出物的取样位置208

10.11.1 取样环境特征的调查208

10.11.2 取样位置的选择208

10.12 气载流出物取样系统的设计209

10.12.1 取样流率209

10.12.2 烟囱或导管中体积流量的测量209

10.12.3 微尘粒子取样头的设计和应用211

10.13 液态流出物监测220

10.13.1 概述220

10.13.2 槽式排放220

10.13.3 连续监控220

10.13.4 液态流出物监测系统实例221

10.14 流出物监测结果的记录、报告和保存222

10.14.1 监测结果的记录222

10.14.2 监测结果的报告223

10.14.3 监测结果的存档和保存时间223

第11章 环境样品的采集、预处理与管理225

11.1 样品与样品的代表性225

11.2 取样原则225

11.3 采样量的要求226

11.4 样品采集与预处理227

11.4.1 空气样品227

11.4.2 水体231

11.4.3 土壤235

11.4.4 谷类237

11.4.5 蔬菜类238

11.4.6 牛（羊）奶238

11.4.7 牧草238

11.4.8 家禽、畜239

11.4.9 淡水生物239

11.4.10 海产生物240

11.4.11 指示生物241

11.5 样品的管理242

11.5.1 现场记录242

11.5.2 样品保存243

11.5.3 样品的交换、验收和领取243

11.6 应急情况下的环境样品采集、预处理与管理243

11.6.1 采样顺序244

11.6.2 采样点的选择244

11.6.3 采样手段更加多样244

11.6.4 强调采样速度244

11.6.5 对采样人员的防护244

11.6.6 加强对样品的管理245

第12章 电离辐射环境监测的物理方法247

12.1 引言247

12.2 电离辐射环境外照射测量247

12.2.1 γ射线空气吸收剂量率就地即时测量248

12.2.2 环境γ辐射自动连续监测251

12.2.3 辐射环境γ外照射累积剂量测量252

12.2.4 宇宙射线剂量测量255

12.2.5 辐射环境外照射测量质量控制259

12.3 表面污染测量266

12.3.1 确定表面污染的方法266

12.3.2 表面污染测量仪的刻度268

12.3.3 表面污染测量的数据转换268

12.3.4 表面污染测量的探测灵敏度269

12.4 就地γ能谱测量272

12.4.1 就地γ谱测量的三种方法272

12.4.2 车载γ能谱仪280

12.5 航空放射性检测280

12.5.1 前言280

12.5.2 测量方法和刻度281

12.6 环境样品的总放射性测量296

12.6.1 总α放射性的测量296

12.6.2 总β放射性的测量306

12.6.3 环境样品总α、总β放射性的同时测量309

12.7 环境样品的核素分析310

12.7.1 低本底α谱仪及其应用310

12.7.2 环境样品的γ能谱测量与分析316

第13章 电离辐射环境监测的化学分析方法351

13.1 绪论351

13.1.1 放射化学分析在电离辐射环境监测中的作用351

13.1.2 放射化学分析的特点351

13.1.3 环境样品放射化学分析的基本要求352

13.1.4 若干基本概念352

13.2 环境样品中放射性物质的分离方法355

13.2.1 共沉淀法355

13.2.2 溶剂萃取法357

13.2.3 离子交换法363

13.2.4 色层法370

13.2.5 电化学分离法376

13.2.6 挥发法和蒸馏分离法377

13.3 天然放射性元素／核素的分析377

13.3.1 铀的分析378

13.3.2 钍的分析381

13.3.3 226 Ra、228 Ra和镭的α放射性核素的分析381

13.3.4 210 Po和210Pb的分析385

13.3.5 40K的分析389

13.4 裂变产物的分析391

13.4.1 90 Sr的分析391

13.4.2 137 Cs的分析395

13.4.3 1311和1251的分析396

13.5 活化产物的分析399

13.5.1 54 Mn的分析400

13.5.2 60 Co的分析401

13.5.3 63 Ni的分析402

13.5.4 59 Fe和55 Fe的分析403

13.6 超铀核素的分析405

13.6.1 237Np的分析405

13.6.2 239.240 Pu的分析408

13.6.3 241 Am的分析410

13.7 3H，14C和85Kr的分析414

13.7.1 3 H的分析414

13.7.2 14 C的分析423

13.7.3 8Kr的分析432

第14章 环境氡及氡子体的监测方法与评价439

14.1 前言439

14.2 氡的基本知识440

14.2.1 氡的来源440

14.2.2 氡及氡子体的特性440

14.2.3 氡及氡子体计量单位442

14.3 环境氡／Tn浓度测量443

14.3.1 α径迹蚀刻法443

14.3.2 活性炭盒测氡法445

14.3.3 静电收集氡子体测量法447

14.3.4 脉冲电离室法448

14.3.5 闪烁室测氡法449

14.3.6 双滤膜测氡法451

14.3.7 气球测氡法453

14.3.8 驻极体法454

14.3.9 几种Tn浓度测量方法456

14.4 氡／Tn子体浓度测量459

14.4.1 托马斯三段法459

14.4.2 积分能谱法460

14.4.3 马尔柯夫法461

14.4.4 库斯尼茨法462

14.4.5 连续测量方法463

14.4.6 氡／Tn子体测量方法463

14.4.7 氡／Tn子体测量方法的评价和注意事项465

14.5 表面氡析出率测量466

14.5.1 积累法466

14.5.2 吸附法468

14.5.3 贯穿气流法470

14.5.4 三种测量方法的比较470

14.6 氡与氡子体测量的质量保证471

14.6.1 测量方法的选择471

14.6.2 仪器的检定475

14.6.3 相关参数的测定475

14.6.4 其他质量保证措施477

14.6.5 测量结果的不确定度评定与表述477

14.7 氡的剂量评价478

14.7.1 α潜能照射量478

14.7.2 α潜能摄入量479

14.7.3 α潜能照射量、摄入量与有效剂量的换算关系479

14.7.4 氡照射量480

第15章 辐射环境监测的质量保证483

15.1 质量和质量保证的基本概念483

15.1.1 树立现代质量观念483

15.1.2 质量保证活动的基本内容484

15.1.3 质量控制的出发点485

15.2 环境监测实验室的基本要求和质量体系的建立486

15.2.1 环境监测实验室的基本要求486

15.2.2 建立和健全实验室的质量体系486

15.3 环境监测过程中的质量控制489

15.3.1 监测过程中不确定度的来源及监测方案的质量保证489

15.3.2 野外测量和采样的质量控制490

15.3.3 计量器具和测量仪器的检定和检验493

15.3.4 放化分析过程中的质量控制495

15.3.5 数据记录和处理的质量控制497

15.3.6 监测人员资质的要求499

15.3.7 量值溯源和实验室能力验证500

15.4 环境监测数据的质量指标501

15.4.1 准确性501

15.4.2 精密性502

15.4.3 完整性502

15.4.4 代表性503

15.4.5 可比性503

15.5 测量结果不确定度的评定和报告505

15.5.1 测量不确定度的基本概念505

15.5.2 测量不确定度的评定过程和方法505

15.5.3 测量不确定度的报告507

第四篇 电离辐射环境监测数据处理513

第16章 辐射环境监测数据的统计处理513

16.1 引言513

16.1.1 数据处理中应用数理统计的意义513

16.1.2 本章的主要内容和目的513

16.1.3 数据处理中常用数理统计的主要内容514

16.2 测量误差和有效数字515

16.2.1 测量误差515

16.2.2 有效数字517

16.3 平均值、标准差和样本容量518

16.3.1 集中位置519

16.3.2 离散程度522

16.3.3 样本容量n528

16.4 统计检验528

16.4.1 基本术语及其概念528

16.4.2 统计检验的一般原理531

16.4.3 参数显著性检验533

16.4.4 分布类型检验539

16.5 置信区间和探测下限549

16.5.1 置信区间549

16.5.2 最小可探测限552

16.6 回归和相关555

16.6.1 一些重要概念555

16.6.2 一个实例558

第17章 核设施退役终态辐射环境检测562

17.1 引言562

17.2 基本概念563

17.2.1 初步检测、区域分类、检测单元和取样网格563

17.2.2 MARSSIM方法的两种场合、两种场景和两类统计决策错误564

17.2.3 数据使用周期循环、数据质量目标过程及RSSI程序565

17.2.4 “MARSSIM”方法的灰区与灰区下界LBGR567

17.2.5 样本量计算568

17.2.6 放射性抬升点位问题571

17.3 “MARSSIM”的实施573

17.3.1 符号检验573

17.3.2 WRS检验—土壤中的铀和钍575

17.3.3 本底确定和场景B检测设计579

第五篇 辐射环境影响评价587

第18章 核设施辐射环境影响评价587

18.1 核设施辐射环境评价方法学概述587

18.1.1 序言587

18.2 核设施应用产生的源项588

18.3 大气弥散及放射性物质向大气中排放的环境辐射影响评价590

18.3.1 照射框图590

18.3.2 输入资料591

18.3.3 输出资料591

18.3.4 大气输运基础知识591

18.3.5 大气扩散模式595

18.3.6 剂量计算602

18.3.7 事故后果评价模式605

18.3.8 连续面源释放的浓度公式（虚点源）607

18.3.9 深切的山谷、河谷地区的浓度计算（箱式模式）608

18.4 地面水输运模式608

18.4.1 初始混合608

18.4.2 远场混合610

18.4.3 沉积619

18.5 食物链转移模式简介624

18.5.1 陆地转移模式624

18.5.2 水生生物转移模式633

18.6 几种特殊核素的辐照模式634

18.6.1 比活度模式634

18.6.2 氖（3H）634

18.6.3 碳-14（14C）636

18.6.4 Rn及其子体637

18.7 筛选模式（Screening Model）639

第19章 核与辐射恐怖事件的辐射后果评价645

19.1 可能的情景与特点645

19.1.1 情景645

19.1.2 特点647

19.2 事件阶段、照射途径与后果649

19.2.1 事件阶段的划分649

19.2.2 可能的照射途径650

19.2.3 可能的后果650

19.3 干预原则与剂量准则652

19.3.1 干预与干预原则652

19.3.2 干预情况下保护公众的剂量准则653

19.4 放射性释放的辐射后果评价656

19.4.1 辐射后果评价的目的和任务656

19.4.2 辐射后果评价的一般手段657

19.4.3 用于辐射后果评价的模式估算方法658

19.4.4 核与辐射恐怖事件的后果评价660

19.4.5 应急决策支持系统661

第20章 核技术应用项目辐射环境影响评价664

20.1 核技术应用概念664

20.2 我国核技术应用现状664

20.3 放射源和射线装置的分类666

20.3.1 放射源分类的依据666

20.3.2 分类的目的666

20.3.3 分类的原则666

20.3.4 放射源类别667

20.3.5 非密封源工作场所分类670

20.3.6 射线装置分类670

20.4 核技术应用项目的环境影响问题671

20.4.1 密封放射源671

20.4.2 非密封放射源672

20.4.3 加速器672

20.4.4 医疗领域672

20.5 核技术应用项目的环境影响评价673

20.5.1 核技术应用项目的建设要求673

20.5.2 环境影响评价工作程序673

20.5.3 环境影响评价文件的分类673

20.5.4 环境影响评价文件的要求675

20.5.5 准确掌握辐射防护三原则…做好实践的正当性判断676

20.5.6 依据优化的原则选取或确定评价标准677

20.5.7 做好拟建项目的安全分析677

20.5.8 加强报告书中关于放射性废物管理的内容678

20.5.9 做好流出物监测和环境监测安排678

第21章 伴生放射性矿的辐射环境管理与辐射环境影响评价681

21.1 伴生放射性矿的概念、特点、范围681

21.1.1 伴生放射性矿特点681

21.1.2 伴生放射性矿与TENORM的关系681

21.1.3 伴生放射性矿涉及的范围682

21.1.4 伴生放射性矿典型的辐射水平682

21.2 伴生放射性矿项目的防护与管理要求686

21.2.1 国外伴生放射性矿管理简介686

21.2.2 我国对伴生放射性矿的管理要求688

21.3 伴生放射性矿项目的辐射防护标准690

21.3.1 我国现行标准690

21.3.2 国外标准简介690

21.3.3 对伴生放射性矿执行标准的讨论693

21.4 伴生放射性矿项目环境影响评价要求694

21.4.1 评价报告书（表）的格式和内容694

21.4.2 评价阶段694

21.4.3 评价中的监测要求695

第六篇 辐射环境管理699

第22章 辐射环境管理699

22.1 辐射环境管理的目的、任务和范围699

22.1.1 辐射管理的目的699

22.1.2 辐射环境管理任务699

22.1.3 辐射环境管理的范围701

22.2 辐射环境管理体系702

22.2.1 辐射环境管理的审管体系702

22.2.2 辐射环境管理的分级管理体系703

22.3 辐射环境管理法规和标准704

22.3.1 法规体系704

22.3.2 辐射环境管理标准705

22.4 辐射环境影响评价制度705

22.4.1 辐射环境影响评价的必要性705

22.4.2 环境影响报告书编制、审评、审批要求707

22.4.3 辐射环境影响评价阶段划分708

22.4.4 辐射环境影响评价的作用709

22.5 对辐射环境影响监督制度709

22.5.1 流出物排放控制709

22.5.2 环境辐射监测710

22.5.3 长期监护710

22.5.4 应急监测711

22.6 辐射环境管理的相关关系711

22.6.1 审管部门与主管部门的关系711

22.6.2 相关审管部门之间的关系711

22.6.3 与公众的关系711

第七篇 非人类物种的电离辐射防护715

第23章 非人类物种的电离辐射防护715

23.1 引言715

23.2 问题的提出及发展715

23.2.1 问题的提出715

23.2.2 非人类物种放射防护研究的发展717

23.3 研究和建立非人类物种放射防护体系的基点718

23.3.1 现代环境保护的公认原则718

23.3.2 与现行人类放射防护体系协调一致719

23.4 非人类物种的辐射生物效应719

23.4.1 不同生物辐射损伤的相似性719

23.4.2 非人类物种所受剂量的估算720

23.4.3 非人类物种的辐射生物效应720

23.4.4 小结723

23.5 评价非人类物种放射影响方法的研究725

23.5.1 ICRP725

23.5.2 评价电离辐射对欧洲生态系统环境影响的框架（FASSET）729

23.5.3 美国能源部评价水生和陆生生物辐射剂量的分级方法731

23.6 非人类物种放射影响的管理框架732

23.6.1 美国732

23.6.2 加拿大733

23.6.3 英国733

23.7 非人类物种放射评价实例734

23.7.1 法国COGEMA La Hague后处理设施放射性废水排入海中产生的海洋生物体所受剂量的评价734

23.7.2 美国Hanford场址的评价735

23.7.3 澳大利亚Ranger铀矿的评价736