《就地高纯锗谱仪测量土壤中γ核素技术规范》(发布稿)

本标准规定了用于测量土壤中γ核素放射性活度浓度和放射性沉降灰沉积通量的就地高纯锗谱仪测量方法。

本标准适用于核事故应急监测时地表土壤人工放射性γ核素的测定，辐射环境质量监测可参照执行。对于新沉降的放射性沉降灰，本标准测定的 137Cs 活度浓度探测下限为 100 Bq/m2。

方法原理

地表γ射线的注量率与土壤中放射性核素的活度浓度(沉积通量)、核素在土壤中的深度分布，以及土壤的组分、含水率等因素有关。探测器高度为 1 m 时，就地高纯锗谱仪测量的全能吸收峰计数率与土壤中放射性核素的活度浓度成正比。

仪器和设备

高纯锗谱仪：由高纯锗探测器、高压电源、主放大器、多道脉冲幅度分析器、制冷单元(液氮或电制冷)、数据处理系统等 6 个主要部分构成。

支架：能够固定探测器，使探测器高度距地面 1 m 高的支架，应使用低原子序数、低密度的材料制造(如：铝、塑料、木材)。

卷尺：卷尺的校准长度应大于 1 m，且校准分度不小于 1 mm。

其它辅助设备：应配备地理定位系统，记录测试时的地理坐标。

就地高纯锗谱仪的安装

在选定的测量区域中间位置，将高纯锗探测器稳定地安装在测量支架上，探测器的端面朝下。调整探测器高度，使之距离地表 1 m。连接高纯锗谱仪电子学仪器的所有电缆。

γ能谱分析

用γ能谱分析软件查看采集的γ能谱，若能谱中存在可明显辨别的峰，根据峰形特征设置适合的感兴趣区域，读取全能吸收峰的净峰面积;若能谱中无可明显辨别的峰，则根据待测核素的特征峰的能量和探测器的能量分辨力，设置感兴趣区，读取全能吸收峰的积分面积。

原理

对于就地高纯锗谱仪而言，很难有已知不同深度分布的大面积γ射线标准场用于探测效率校准。因此，需根据土壤、空气的物理参数，采用放射性核素在土壤中分布的理论模型，并结合探测器的特征进行探测效率计算。就地高纯锗谱仪的探测效率取决于放射性核素在土壤中的深度分布，探测器高度，探测器的性质，γ射线的能量以及在土壤和空气的吸收性质等因素。

能量分辨力和探测效率

应定期对就地高纯锗谱仪的能量分辨力和探测效率进行期间核查。一般情况，每年至少开展一次期间核查。若高纯锗探测器经常回温，应缩小期间核查的时间间隔。用固定检验源测量高纯锗谱仪的能量分辨力和全能吸收峰探测效率，绘制质控图。检验源在低能、中能和高能区应至少各有 1 条γ射线。若期间核查结果与之前相比存在显著差异，需要进行重新校准或维修。