2011年第3期（总第66期
）2011年3月
环境资源
γ放射源辐射环境影响评价模式研究
王
摘
要：
丽平
太原030024）
（山西省辐射环境监督站，山西
叙述了包括点源随距离衰减，射线贯穿屏蔽体减弱、反散射剂量估算、在无限、半无限空间散射剂量估算、有效γ放射性；环评：模式；有效剂量当量；估算
X828
文献标识码：
A
文章编号：
2095-0802-（2011）03-0060-03
可供辐射环保评价工作者参考。剂量当量与集体有效剂量当量估算等γ放射性同位素源环保评价实用模式，关键词：中图分类号：
A study of Environmental Impact Assessment Model of Radiation with γRadioactive as Source
WANG Li-ping
（Shanxi Raditation Enviroment Supervision Station ，Taiyuan 030024，Shanxi ，China ）
Abstract ：This article systematically describes a practical environmental impact assessment model of γradioisotope source．Its con-the weakening of radiation through the shield ，the estimation tents include the attenuation of point source with the change of distance ，
of back-scattered dose ，the estimation of scattered dose in an infinite or semi-infinite half-space ，and the estimation of effective dose
to which workers of radiation environmental evaluation can refer．equivalent and collective effective dose equivalent ，
Key words ：γradioactivity ；environmental impact assessment ；model ；effective does equivalent ；estimation
0引言
GB 8703—88辐射防护规定要求“伴有辐射照射实践和设施的单位，应按该规定进行辐射防护评价，
，并向上级辐射防护和环境保护部门上报评价报告”又
“辐射照射评价是辐射防护评价的重点，指出包括个人
。1996年3月1剂量当量的评价和集体剂量的评价”
日开始实施的HJ /T10. 1—1995辐射环境保护管理导则核技术应用项目环境影响报告书（表）的内容和格式规定“仪器和装置配带的密封型放射源，活度≤7. 4ˑ 1013Bq （2000Ci ）的填报环境影响报告表，活度大
13
于7. 4ˑ 10Bq 编报环境影响报告书。活度大于3. 7ˑ 1011Bq （10Ci ）裸源编报报告书，。其余填报报告表”这就是采用什么模式对密封源及裸源进行辐射环境影响评价。也就是说，必须选择简便适宜的模式解决以下问题：a ）射线与距离的关系；b ）射线贯穿屏蔽体减弱；c ）散射线剂量估算；d ）射线对公众及工作人员所
［1］
致剂量估算。
气吸收剂量当量率采用式（1），
D =8. 73ˑ 10-3A Γ/R2，（1）
式中：D 为在一点源照射下，辐射场某处空气吸收剂量
Sv /h；A 为放射源的活度，Ci ；Γ为照射量率常当量率，
R ·m 2/H·Ci ；R 为测量点与源的距离，m ；8. 73ˑ 数，
10-3为将照射量率换算成空气吸收剂量当量率的换算因子（Sv /h）/（R /h）。
该式主要用于点源在真空和忽略空气屏蔽作用影
［2］
辐射强度随距离变化的估算。响时，
1. 2半减弱厚度法估算γ射线贯穿屏蔽体减弱模式
若已知γ射线入射屏蔽体前的吸收剂量率D 0，屏蔽材料半值层厚度d 1/2及屏蔽层厚度d ，求射线穿过屏蔽层后的吸收剂量率D 采用式（2）。
D =D 0exp （-0. 693d /d1/2），（2）
D 为通过厚度为d 的屏蔽层之后的空气吸收剂式中，
Sv /h；D 0为未通过屏蔽层的空气吸收剂量当量当量率，
Sv /h；d 1/2为屏蔽层的半值层厚度，cm ；d 为屏蔽层量率，cm 。厚度，
应用式（2）估算γ射线贯穿屏蔽体的减弱，其长处
运算简便，适用于粗在于不必考虑积累因子B 的影响，
［3］
略估算。
1. 390ʎ 散射经验公式
对于X 射线束和γ射线束反散射的剂量率估算可
［4］
用式（3）。
D =α/100ˑ S /100ˑ D 0/R2，（3）D 为反散射剂量当量率，Sv /h；α为从图1和图2式中，
1
1. 1
推荐模式
点源随距离衰减模式
若已知一点源的放射性活度A ，求其距源R 处的空
01-29收稿日期：2011-1976年生，1999年毕业于山作者简介：王丽平，女，山西临猗人，
工程师，综合业务室副主任。西大学环境科学与信息管理专业，
·
2011年第3期王丽平：γ放射源辐射环境影响评价模式研究2011年3月
2
%；S 为照射面积，cm 2，的纵座标查得，设S =100cm ，
即S /100=1；D 0．为入射线在入射点的剂量当量率，Sv /h；R 为探测点至入射点的距离，m 。图1为γ射线束入射（45ʎ ）到无限厚屏蔽体时，反
γ射散射（45ʎ ）百分率与入射线能量的关系。使用时，
线的入射线能量乘以2，再从横坐标选取对应值
。
图1
2
反散射百分数与入射射线能量的关系
取照射面积100cm ，散射距离1m ，γ射线束垂直
入射到无限厚的混凝土屏蔽体时，反散射百分数与散射角的关系见图2
。
H s =2. 5ˑ 10－2H 10Ω1. 3/X2，（4）H S 为P 点的天空反散射γ辐射剂量当量率，Sv /式中，
h ；X 为源至P 点的水平距离，m ，H 10=fA Γ；f 为照射量率对剂量当量率的转换系数，（Sv /h）/（R /h）；A 为源
Ci ；Γ为照射量率常数，Rm 2/hCi；Ω为的放射性活度，
Sr 。立体角，
在X 为20m 250m 范围时，式（4）给出的结果是
P 点的天空反散射剂量偏保守的。在有屋顶的情况下，
当量率可用式（5）估算，
H s =2. 5ˑ 10－2H 10Ω1. 3Be －μd /H2X 2，（5）
cm ；D 为屋顶厚式中，μ为屋顶材料的线性减弱系数，
cm ；H =H 0+2，H 0是屋顶外表至地面的高度，度，其中，m （见图3），X ，H 10，A 为屋顶材料Ω与式（4）中的相同，对γ辐射的积累因子，可通过查表求得，也可通过经验公式泰勒公式或伯杰公式计算
。
图2X 射线和Y 射线束的反散射与散射角的关系
利用90ʎ 散射经验公式估算反散射剂量，比用反照率公式计算反散射剂量，虽有一定局限性，但操作简
并能满足环保评价要求。便，
1. 4无限空间大气反散射对室外地面影响经验式
在开放型的辐射源或屋顶较薄的辐射源室，由于大气对辐射的反散射作用，在其周围地面将会形成较强的辐射场。因此，对于这种装置，必须把大气反散射影响予以充分考虑。对于图3的各向同性单能γ点
P 点的天空反散射剂量当量率，源，在无屋顶情况下，可
用式（4）计算。
图3天空反散射示意图
1. 5
半无限空间空气散射剂量估算模式半无限空间空气散射剂量估算模式，主要用于源室外不远处有高层建筑物时源屋顶辐射对建筑物前地
·61·
2011年第3
期2011年3月
面某处的辐射剂量估算，可用式（6）计算，
H s =40H /Rˑ I i （E 0mR ），（6）
式中：H S 为半无限空间中某点空气散射剂量当量率，Sv /h；H 为屋顶外1m 处剂量当量率，rem ·m /h；H 与
I i 为余弦分布型点源在半无限与式（4）中的H 10相同，
E 0为散射光子能量，空间中的空气散射函数（见图4），
MeV ；μ为空气对能量为Eo 的γ光子线性减弱系数，cm -1；R 为点源到测量点的水平距离，m
。
1. 8
钴圃和铯圃辐射水平估算经验式
钴圃和铯圃在敞开条件下辐射水平的估算可用式（9），
I =I 0BKe －μR /R2，（9）
I 为计算点的辐射水平，Sv /h；I 0为离源1m 处的式中，
Sv /h；R 为测量点离源的距离，m ；B 为剂量辐射水平，
cm -1；K 为界面修正积累因子；μ0为空气线性减弱系数，
系数（地面与空气界面上方某点的照射量率与离源同样距离时，在无限大空气介质中的照射量率之比）。
B-K 与μ0R 的关系见图5，对钴源与铯源均适用
。
图5
剂量积累因子B 界面修正
因子K 与μ0R 的关系
2
图4
余弦分布点源的空气散射函数
结语
1. 6
有效剂量当量估算模式
H =0. 7DT ，（7）
H 为由γ射线所致有效剂量当量，Sr ；D 为吸收剂式中，
Sv /h；T 为受照时间，h ；0. 7为空气吸收剂量量当量率，
转换成有效剂量当量的换算因子。1. 7集体有效剂量当量估算模式
n
以上模式已经多次引用，其优点运算简便，实用性强，应用范围广且能满足一般γ放射性同位素源辐射环境评价要求，故建议作为对γ放射性同位素密封源及裸源进行辐射环境影响评价的通用模式予以推广。参考文献：
［1］李得平，M ］．北京：原子潘自强．辐射防护手册第一分册［
1987：20-22. 能出版社，
［2］李星洪．辐射防护基础［M ］．北京：原子能出版社，1982：
38-40.
［3］李得平，M ］．北京｛原子潘自强．辐射防护手册第三分册［
1987：101. 能出版社，
［4］中科院工程力学研究所．γ射线屏蔽参数手册［M ］．北京：
1976：117-118. 原子能出版社，
（责任编辑：高志凤）
S =
H i N i ，∑1
（8）
S 为群体中总的有效剂量当量，式中，人·Sv ；H i 为第i
Sv ；N i 为第i 子区的受子区的人均全身有效剂量当量，
照人数，个；n 为群体中所含子区总数。
（上接56页）治对策，就能够有效地遏制室内环境空气污染，使人们远离灾害、污染，生活在清新的空气中，尽可能地减少室内环境污染给人类带来的伤害。参考文献：
［1］国家环境保护总局空气和废气监测分析方法编委会．空
M ］．第4版增补版．北京：中国环气和废气监测分析方法［
2009．境科学出版社，
［2］张前程．室内空气中有机污染物的光催化净化［J ］．环境
2003，26（3）：56-58．科学与技术，
（责任编辑：耿建华）
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2011年第3期（总第66期
）2011年3月
环境资源
γ放射源辐射环境影响评价模式研究
王
摘
要：
丽平
太原030024）
（山西省辐射环境监督站，山西
叙述了包括点源随距离衰减，射线贯穿屏蔽体减弱、反散射剂量估算、在无限、半无限空间散射剂量估算、有效γ放射性；环评：模式；有效剂量当量；估算
X828
文献标识码：
A
文章编号：
2095-0802-（2011）03-0060-03
可供辐射环保评价工作者参考。剂量当量与集体有效剂量当量估算等γ放射性同位素源环保评价实用模式，关键词：中图分类号：
A study of Environmental Impact Assessment Model of Radiation with γRadioactive as Source
WANG Li-ping
（Shanxi Raditation Enviroment Supervision Station ，Taiyuan 030024，Shanxi ，China ）
Abstract ：This article systematically describes a practical environmental impact assessment model of γradioisotope source．Its con-the weakening of radiation through the shield ，the estimation tents include the attenuation of point source with the change of distance ，
of back-scattered dose ，the estimation of scattered dose in an infinite or semi-infinite half-space ，and the estimation of effective dose
to which workers of radiation environmental evaluation can refer．equivalent and collective effective dose equivalent ，
Key words ：γradioactivity ；environmental impact assessment ；model ；effective does equivalent ；estimation
0引言
GB 8703—88辐射防护规定要求“伴有辐射照射实践和设施的单位，应按该规定进行辐射防护评价，
，并向上级辐射防护和环境保护部门上报评价报告”又
“辐射照射评价是辐射防护评价的重点，指出包括个人
。1996年3月1剂量当量的评价和集体剂量的评价”
日开始实施的HJ /T10. 1—1995辐射环境保护管理导则核技术应用项目环境影响报告书（表）的内容和格式规定“仪器和装置配带的密封型放射源，活度≤7. 4ˑ 1013Bq （2000Ci ）的填报环境影响报告表，活度大
13
于7. 4ˑ 10Bq 编报环境影响报告书。活度大于3. 7ˑ 1011Bq （10Ci ）裸源编报报告书，。其余填报报告表”这就是采用什么模式对密封源及裸源进行辐射环境影响评价。也就是说，必须选择简便适宜的模式解决以下问题：a ）射线与距离的关系；b ）射线贯穿屏蔽体减弱；c ）散射线剂量估算；d ）射线对公众及工作人员所
［1］
致剂量估算。
气吸收剂量当量率采用式（1），
D =8. 73ˑ 10-3A Γ/R2，（1）
式中：D 为在一点源照射下，辐射场某处空气吸收剂量
Sv /h；A 为放射源的活度，Ci ；Γ为照射量率常当量率，
R ·m 2/H·Ci ；R 为测量点与源的距离，m ；8. 73ˑ 数，
10-3为将照射量率换算成空气吸收剂量当量率的换算因子（Sv /h）/（R /h）。
该式主要用于点源在真空和忽略空气屏蔽作用影
［2］
辐射强度随距离变化的估算。响时，
1. 2半减弱厚度法估算γ射线贯穿屏蔽体减弱模式
若已知γ射线入射屏蔽体前的吸收剂量率D 0，屏蔽材料半值层厚度d 1/2及屏蔽层厚度d ，求射线穿过屏蔽层后的吸收剂量率D 采用式（2）。
D =D 0exp （-0. 693d /d1/2），（2）
D 为通过厚度为d 的屏蔽层之后的空气吸收剂式中，
Sv /h；D 0为未通过屏蔽层的空气吸收剂量当量当量率，
Sv /h；d 1/2为屏蔽层的半值层厚度，cm ；d 为屏蔽层量率，cm 。厚度，
应用式（2）估算γ射线贯穿屏蔽体的减弱，其长处
运算简便，适用于粗在于不必考虑积累因子B 的影响，
［3］
略估算。
1. 390ʎ 散射经验公式
对于X 射线束和γ射线束反散射的剂量率估算可
［4］
用式（3）。
D =α/100ˑ S /100ˑ D 0/R2，（3）D 为反散射剂量当量率，Sv /h；α为从图1和图2式中，
1
1. 1
推荐模式
点源随距离衰减模式
若已知一点源的放射性活度A ，求其距源R 处的空
01-29收稿日期：2011-1976年生，1999年毕业于山作者简介：王丽平，女，山西临猗人，
工程师，综合业务室副主任。西大学环境科学与信息管理专业，
·
2011年第3期王丽平：γ放射源辐射环境影响评价模式研究2011年3月
2
%；S 为照射面积，cm 2，的纵座标查得，设S =100cm ，
即S /100=1；D 0．为入射线在入射点的剂量当量率，Sv /h；R 为探测点至入射点的距离，m 。图1为γ射线束入射（45ʎ ）到无限厚屏蔽体时，反
γ射散射（45ʎ ）百分率与入射线能量的关系。使用时，
线的入射线能量乘以2，再从横坐标选取对应值
。
图1
2
反散射百分数与入射射线能量的关系
取照射面积100cm ，散射距离1m ，γ射线束垂直
入射到无限厚的混凝土屏蔽体时，反散射百分数与散射角的关系见图2
。
H s =2. 5ˑ 10－2H 10Ω1. 3/X2，（4）H S 为P 点的天空反散射γ辐射剂量当量率，Sv /式中，
h ；X 为源至P 点的水平距离，m ，H 10=fA Γ；f 为照射量率对剂量当量率的转换系数，（Sv /h）/（R /h）；A 为源
Ci ；Γ为照射量率常数，Rm 2/hCi；Ω为的放射性活度，
Sr 。立体角，
在X 为20m 250m 范围时，式（4）给出的结果是
P 点的天空反散射剂量偏保守的。在有屋顶的情况下，
当量率可用式（5）估算，
H s =2. 5ˑ 10－2H 10Ω1. 3Be －μd /H2X 2，（5）
cm ；D 为屋顶厚式中，μ为屋顶材料的线性减弱系数，
cm ；H =H 0+2，H 0是屋顶外表至地面的高度，度，其中，m （见图3），X ，H 10，A 为屋顶材料Ω与式（4）中的相同，对γ辐射的积累因子，可通过查表求得，也可通过经验公式泰勒公式或伯杰公式计算
。
图2X 射线和Y 射线束的反散射与散射角的关系
利用90ʎ 散射经验公式估算反散射剂量，比用反照率公式计算反散射剂量，虽有一定局限性，但操作简
并能满足环保评价要求。便，
1. 4无限空间大气反散射对室外地面影响经验式
在开放型的辐射源或屋顶较薄的辐射源室，由于大气对辐射的反散射作用，在其周围地面将会形成较强的辐射场。因此，对于这种装置，必须把大气反散射影响予以充分考虑。对于图3的各向同性单能γ点
P 点的天空反散射剂量当量率，源，在无屋顶情况下，可
用式（4）计算。
图3天空反散射示意图
1. 5
半无限空间空气散射剂量估算模式半无限空间空气散射剂量估算模式，主要用于源室外不远处有高层建筑物时源屋顶辐射对建筑物前地
·61·
2011年第3
期2011年3月
面某处的辐射剂量估算，可用式（6）计算，
H s =40H /Rˑ I i （E 0mR ），（6）
式中：H S 为半无限空间中某点空气散射剂量当量率，Sv /h；H 为屋顶外1m 处剂量当量率，rem ·m /h；H 与
I i 为余弦分布型点源在半无限与式（4）中的H 10相同，
E 0为散射光子能量，空间中的空气散射函数（见图4），
MeV ；μ为空气对能量为Eo 的γ光子线性减弱系数，cm -1；R 为点源到测量点的水平距离，m
。
1. 8
钴圃和铯圃辐射水平估算经验式
钴圃和铯圃在敞开条件下辐射水平的估算可用式（9），
I =I 0BKe －μR /R2，（9）
I 为计算点的辐射水平，Sv /h；I 0为离源1m 处的式中，
Sv /h；R 为测量点离源的距离，m ；B 为剂量辐射水平，
cm -1；K 为界面修正积累因子；μ0为空气线性减弱系数，
系数（地面与空气界面上方某点的照射量率与离源同样距离时，在无限大空气介质中的照射量率之比）。
B-K 与μ0R 的关系见图5，对钴源与铯源均适用
。
图5
剂量积累因子B 界面修正
因子K 与μ0R 的关系
2
图4
余弦分布点源的空气散射函数
结语
1. 6
有效剂量当量估算模式
H =0. 7DT ，（7）
H 为由γ射线所致有效剂量当量，Sr ；D 为吸收剂式中，
Sv /h；T 为受照时间，h ；0. 7为空气吸收剂量量当量率，
转换成有效剂量当量的换算因子。1. 7集体有效剂量当量估算模式
n
以上模式已经多次引用，其优点运算简便，实用性强，应用范围广且能满足一般γ放射性同位素源辐射环境评价要求，故建议作为对γ放射性同位素密封源及裸源进行辐射环境影响评价的通用模式予以推广。参考文献：
［1］李得平，M ］．北京：原子潘自强．辐射防护手册第一分册［
1987：20-22. 能出版社，
［2］李星洪．辐射防护基础［M ］．北京：原子能出版社，1982：
38-40.
［3］李得平，M ］．北京｛原子潘自强．辐射防护手册第三分册［
1987：101. 能出版社，
［4］中科院工程力学研究所．γ射线屏蔽参数手册［M ］．北京：
1976：117-118. 原子能出版社，
（责任编辑：高志凤）
S =
H i N i ，∑1
（8）
S 为群体中总的有效剂量当量，式中，人·Sv ；H i 为第i
Sv ；N i 为第i 子区的受子区的人均全身有效剂量当量，
照人数，个；n 为群体中所含子区总数。
（上接56页）治对策，就能够有效地遏制室内环境空气污染，使人们远离灾害、污染，生活在清新的空气中，尽可能地减少室内环境污染给人类带来的伤害。参考文献：
［1］国家环境保护总局空气和废气监测分析方法编委会．空
M ］．第4版增补版．北京：中国环气和废气监测分析方法［
2009．境科学出版社，
［2］张前程．室内空气中有机污染物的光催化净化［J ］．环境
2003，26（3）：56-58．科学与技术，
（责任编辑：耿建华）
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