高分辨野外γ能谱仪的刻度和应用

本文介绍了一台高能纯锗野外γ能谱仪系统的组成、性能、刻度和应用.该系统主要由CA NBERRA S10多道分析器,GC2519HpGe探测器组成,对⁶⁰C01332γ射线的分辨率小于1.9keV.相对效率好于25%,采用点源刻度技术进行刻度.本文还简述了高分辨野外γ能谱技术的应用.     

低本底多道γ能谱仪在建材放射性测量中的应用研究

根据国家标准，要求对建筑装饰材料进行^226Ra、^232Th和^40K的放射性比活度定量检测。为此，笔者使用自行研制的以碘化钠晶体[NaI（T1）]为探测器的低本底多道γ射线能谱仪进行建材样品的放射性测量，研究了谱线分析方法，编写了谱线分析软件。     

环境γ能谱的计算机分析

本文报道了一个用于环境γ能谱自动分析的计算机程序TSAMPO.该程序用FORTRAN77写成,是在SAMP0基础上开发的,可在VAX/VMS-11/750超微小型机上运行.它保留了SAMPO程序的全部主要功能,但在峰形函数选取,运行方式,控制方式和输入/输出方式等方面有更多的灵活性和选择性.此外还备有环境放射性核素数据库,使用方便.     

水样品放射性核素γ能谱分析的比对与评价

目的 通过在重点实验室间开展γ能谱测量分析比对活动,改进水样品的γ能谱分析技术。方法 参加中国计量科学研究院组织的水样品中γ能谱测量分析比对。样品中²³⁸U、 ²²⁶Ra、²⁰⁸Tl、²²⁸Ac、⁴⁰K、²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co被检出。为分析比对结果,2015年又采用新制备的水标准源重新进行了效率刻度,并且采用了1台新购进的γ能谱仪（BE5030）重新测量了比对样品。结果 比对样品3次测量结果与主导实验室参考值的分析比较,发现采用γ能谱仪（BE5030）测量分析的结果较好,特别是天然核素结果,与参考值的最大E_n值仅为0.71。结论 宽能高纯锗γ能谱仪（BE5030）在天然放射性核素的测量分析方面优势明显,并且由于其探测器的结构特点,使得其在低能区本底干扰更少。此次比对改进了本实验室样品测量分析的准确性,取得了良好的效果。     

中日三个实验室γ能谱分析比对回顾

目的 回顾20年来中日γ能谱测量分析比对的结果,改进和提高放射性核素γ能谱测量分析技术。方法 每次比对前约定由某一参加单位制备该次比对样品,通过实验室间测量结果的相互比较,发现样品测量分析过程中的潜在问题。结果 20余年来共开展比对11次,测量分析6类20个样品中的290个核素结果,其中95.5%的测量结果在约定的偏差范围内符合。结论 中日γ能谱分析比对检验了参加单位γ能谱的测量分析能力,促进了各单位γ能谱测量分析技术的提高。     

低本底γ能谱实验室铅室放射性本底变化分析探讨

目的 探讨γ能谱仪本底中天然放射性核素净计数率的变化规律,为降低本底涨落对样品测量的影响提供科学依据。方法 收集两台高纯锗γ能谱仪在2013-2017年间不定期测量的本底谱,记录天然放射性核素²¹⁰Pb、²³⁴Th、²¹²Pb、²¹⁴Pb、²⁰⁸Tl、²¹⁴Bi、²²⁸Ac和⁴⁰K特征峰的净计数率,运用统计学方法分析其净计数率的变化。结果 谱仪本底中²¹⁰Pb、²³⁴Th、²¹²Pb、²¹⁴Pb、²⁰⁸Tl、²¹⁴Bi、²²⁸Ac和⁴⁰K的净计数率不同,其中²¹⁴Pb、²¹⁴Bi和⁴⁰K的净计数率明显高于²¹⁰Pb、²³⁴Th、²¹²Pb、²⁰⁸Tl和²²⁸Ac。2013-2017年间,8种天然放射性核素的各自净计数率差异无统计学意义（P>0.05）,但是²¹⁴Pb和²¹⁴Bi的净计数率变异系数均在50%以上。结论 用γ能谱仪测量样品中天然放射性核素的活度浓度,当活度浓度较低时,须用近期测量的本底进行扣除,以保证结果的准确性。     

2017—2018年北京地区土壤的放射性水平监测与分析

目的 调查北京地区19处土壤中放射性核素的含量,为准确评价北京地区环境放射性污染提供科学依据。方法 2017—2018年连续采集北京16个区的38份土壤样品,使用GEM-MX7080P4型高纯锗γ能谱仪对样品中放射性核素²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs的比活度进行监测。结果 19处土壤样品中放射性核素²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的比活度平均值连续两年分别为23.9和24.1 Bq/kg、31.2和31.7 Bq/kg、600和578 Bq/kg;¹³⁷Cs的比活度平均值两年均为1.21 Bq/kg,最高值分别为5.48和6.18 Bq/kg,约为当年平均值的4.5和5.1倍。结论 北京地区19处土壤样品中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs的含量在本地区和国内环境本底范围内,土壤中¹³⁷Cs主要来源于既往的核活动或核事故。     

我国非铀矿山工作场所γ外照射剂量估算

目的 估算非铀矿山工作人员经由矿石样品外照射途径所致γ外照射年有效剂量。方法 现场采集非铀矿山矿工工作场所矿石样品,利用γ能谱仪测量矿石样品中放射性核素活度浓度,进而估算采矿工作场所矿工所受年有效剂量。结果 在全国7个省区13个矿区共采集、分析了32个矿石样品,其中有2种矿石活度浓度较高,所致矿工的年有效剂量超过1 mSv。结论 γ能谱测量分析方法可以较好地应用于非铀矿山矿石放射性核素分析,其结果可用来估算矿工所受的γ外照射剂量。     

两种便携式γ谱仪在放射工作人员甲状腺131 I内照射监测中适用性探讨

目的探讨便携式高纯锗(HPGe)γ谱仪与便携式溴化镧(LaBr)γ谱仪在测量放射工作人员甲状腺内131I活度和内照射监测中适用性的差别。方法分别使用DETECTIVE-DX100-KT便携式HPGe γ谱仪和InSpector 1000便携式LaBr γ谱仪测量放射工作人员甲状腺内131I含量, 比较不同设备的检测结果、最小可探测活度(MDA)以及对应的年待积有效剂量的差别。结果使用HPGe γ谱仪测量的放射工作人员甲状腺内131I检出率为67.7 %, 使用LaBr γ谱仪的检出率为26.2%。使用HPGe γ谱仪甲状腺部位MDA为12.26～14.74 Bq(测量时间3～5 min), LaBr γ谱仪的MDA为56.56 ～80.37 Bq(测量时间2～4 min)。以慢性连续摄入模式, 7 d为监测周期估算, 两种仪器的MDA对应的内照射年待积有效剂量分别为0.07～0.08 mSv(3～5 min)和0.31～0.45 mSv(2～4 min)。结论两种便携式γ谱仪在短时间测量时的最小可探测活度(MDA)均满足GBZ129-2016《职业性内照射个人监测规范》对于甲状腺体外监...     

建筑材料样品中放射性核素γ能谱测量比对

目的 通过全国省级疾病预防控制中心γ能谱实验室对建筑材料中放射性核素的测量比对,检验其测量结果的精确度和准确度,提高其对放射性核素的分析水平。方法 依据IAEA 2002年放射性核素国际比对方法,于2007年组织了15个单位对我国建筑材料样品中放射性核素γ能谱测量比对。结果 各参加比对单位提供的测量值与参考值符和较好,其中有50%的参加单位相对偏差小于5%,相对偏差小于10%的单位超过80%。结论 γ能谱分析建筑材料样品中放射性核素含量的方法是准确可靠的,可以满足GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》标准的要求。     

日本福岛核事故期间环境放射性水平的监测

目的 检测日本福岛核事故期间我国部分地区环境样品中人工放射性核素的含量,评价事故对我国的放射性污染程度.方法 采集大气气溶胶、水、生物、土壤等样品共计118个,采用高纯锗( HPGe)γ谱仪分析样品中131I和137Cs等人工放射性核素的活度浓度.结果 在大气气溶胶样品中陆续检测到了微量131I、134 Cs、137Cs和136Cs,其中4月2日的活度浓度分别达到1720、247、289和23μBq/m3;在1份雨水样品和2份表层土壤样品中,均检测出极微量的131I,比活度分别为2.08 Bq/L,1.82和0.59 Bq/kg;4月2-13日采集的18份蔬菜样品中,均检测出极微量的131I,含量为055 ～2.68 Bq/kg.牛奶、饮用水、海水和海产品中均未检出异常浓度的131I和137Cs.结论 福岛核事故期间,我国的部分环境样品测到了极微量的人工放射性污染,但其对公众成人所致待积有效剂量极其微小,不会影响公众健康.     

中日γ能谱分析土壤样品中放射性核素的比对

目的 通过开展γ能谱测量分析比对活动,检验比对样品的采集、制备、测量和分析全过程,以促进放射性核素γ能谱测量分析技术的发展。方法 由中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所采集和制备环境土壤样品,比对各方分别对两个土壤样品中的²¹⁴Pb、²¹⁴Bi、²⁰⁸Tl、²²⁸Ac、⁴⁰K和¹³⁷Cs 6个核素进行测量和分析。根据3个实验室约定测量结果的评定标准,利用各实验室上报的活度浓度和总不确定度数据计算测量结果评价变量(En)值。结果 每两个实验室间计算的En值均小于1,3个实验室的结果均为可接受的结果。结论 各比对方的测量结果在一定范围内是一致的。本次比对既检验了比对方实验室的核素分析水平,又促进了本实验室样品制备中均匀性检验能力的提高。     

2015-2017年全国放射卫生技术机构γ能谱考核结果总结与分析

目的 规范我国放射性卫生技术机构的实验操作及数据处理,更好地开展全国γ能谱考核工作,提升各γ能谱实验室的测量和分析能力,从而提高测量环境样品结果的准确性。方法 汇总2015-2017年全国放射卫生技术机构土壤考核样品中²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs活度浓度的测量结果,对我国γ能谱实验室的考核结果进行了总结和分析。结果 截至2017,来自全国25个省份的放射卫生技术机构参加了本次考核,涉及的领域有疾病预防控制中心、出入境检验检疫局、科研院所、大学和检测公司等。参加机构数从40增加到48,年合格率均超过90%,优秀率≥ 11%。2017年考核中,²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs测量结果与参考值的相对偏差<10%所占的份额均超过80%,整体结果的准确性越来越好。而U值和Z值同时<1的机构数从11家增加到25家,其精确度也得到了较大提高。结论 我国放射卫生技术机构γ能谱实验室有较好的测量和分析能力,测量结果准确可靠,能满足在核辐射应急情况下环境样品测量及食品中放射性核素风险监测的需求。但个别机构的结果与参考值的相对偏差较大,其测量和分析能力还有待加强。     

2008年全国放射性核素γ能谱分析比对

目的 组织全国省、直辖市的疾病预防控制中心进行γ能谱比对,提高实验室放射性核素检测水平。方法 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所组织了2008年全国放射性核素γ能谱分析方法比对,比对样品为土壤和建材样品,参加比对的15家单位测量其中的²²⁶Ra、 ²³²Th和⁴⁰K的比活度浓度。结果 15家单位一次性提交的结果,有13家单位全部合格,仅有1家单位2个样品中⁴⁰K的准确度超出判定范围,另外1家单位2个样品中的²²⁶Ra精确度超出了判定范围。经反馈意见查找原因后,各参加比对单位第二轮提交的比对结果均能满足比对合格条件。结论 经过比对绝大部分单位的整体检测能力得到了明显的提高。本次比对既检验了各单位分析放射性核素的水平,又进一步提高了其利用γ能谱测量样品的能力。     

福岛核事故期间北京某菜园露天菠菜和土壤的放射性水平监测

目的 检测日本福岛核事故期间北京某菜园露天菠菜及菜园土壤中人工放射性核素的含量,研究其放射性污染特点.方法 连续采集该菜园的露天菠菜样品6份,土壤样品3份,采用高纯锗(HPGe)γ能谱仪分析样品中131Ⅰ等人工放射性核素的活度浓度.结果 在6份露天菠菜样品中均检测到131Ⅰ,在3份土壤样品中均检测到137Cs,仅有1份无菠菜遮挡的表层土壤样品中检测出微量的131Ⅰ.结论 福岛核事故后,北京的露天菠菜受到人工放射性核素131Ⅰ的污染,污染的峰值出现在2011年4月4日前后,但其污染较轻,不会对人体健康造成危害.     

蒙特卡罗方法在γ谱测量中效率刻度的研究

目的 建立探测器的无源效率刻度方法。方法 利用¹³⁷Cs点源,对HPGe和NaI晶体尺寸进行调整以获得正确的探测器几何参数,基于BOMAB体模的数学模型,在γ线能量126～1836 keV范围内,采用蒙特卡罗方法,结合核应急情况下体内核素探测几何模式,分别计算了HPGe探测器和NaI探测器对BOMAB体模的计数效率,根据计算结果拟合出相关的效率曲线和函数。结果 通过拟合函数计算获得的探测效率与应用蒙特卡罗算法得到的探测效率一致性较好。对于NaI探测器,残差为-19%～18%;对于HPGe探测器,残差为-11%～17%。结论 根据BOMAB体模的数学模型应用蒙特卡罗方法对便携式γ谱仪进行无源刻度省时、省力,具有较强的可操作性,是一种非常方便的谱仪校准方法。     

γ-刀治疗后放射性肺损伤的CT诊断

目的 研究胸部肿瘤γ-刀治疗后放射性肺损伤的CT表现.方法 收集96例γ-刀治疗后放射性肺损伤的CT影像资料,对肺部CT征象进行分析.结果 γ-刀治疗后放射性肺损伤的CT表现分4种类型:γ-刀治疗后l一6个月,6例CT片上呈毛玻璃样影;28例呈多发的边界不清的补丁状实变影;γ-刀治疗后7～12个月,48例呈靶区中心致密实变影,其中35例实变影中伴随牵拉性支气管充气征和肺体积收缩;γ-刀治疗12个月后,37例呈纤维化改变,以靶区为中心放射状分布.结论 γ-刀治疗与传统放射治疗的放射性肺损伤CT表现相似,但其分布范围不同,这是由于γ-刀剂量分布和传统放射治疗不同而引起.     

便携式NaI (Tl)γ谱仪对甲状腺内131 I的探测效率模拟计算

目的 计算不同甲状腺-颈部刻度模体和测量位置对便携式γ谱仪的全能峰探测效率影响,为更加准确开展人体甲状腺内¹³¹I活度现场测量提供指导。方法 在对4种典型的甲状腺-颈部模体和用于甲状腺内¹³¹I活度测量的便携式3英寸NaI （TI）γ谱仪进行建模的基础上,结合可能的现场测量情景,利用蒙特卡罗方法模拟计算便携式NaI （TI）γ谱仪在不同测量距离、不同甲状腺深度、不同甲状腺体积等条件下的全能峰（364.5 keV）探测效率。结果 NaI （TI）γ谱仪的探测效率随探测器与颈部表面距离增加而显著递减,紧贴颈部表面的探测效率约为距颈部表面15 cm的15倍;探测效率随甲状腺深度增加而明显降低,在颈部表面测量时,深度为2 mm的探测效率约为30 mm的3.6倍;探测效率随甲状腺体积增大而减小,在颈部表面测量时,体积为1 ml的探测效率是30 ml的1.71倍;探测效率随探测器中心偏移而降低,尤其是在颈部表面测量时,中心偏离2 cm会导致探测效率下降约15%。结论 利用便携式NaI （TI）γ谱仪开展人体甲状腺内¹³¹I活度准确测量,不仅需要掌握探测效率刻度时的测量距离,还需了解所用刻度模体内的甲状腺深度与体积。     

血流感染细菌快速鉴定及药敏试验的方法学评价

目的 比较快速直接检测方法(简称快速法)与传统检测方法(简称传统法)对血培养阳性标本进行细菌鉴定和药敏试验的一致性及准确性.方法 采集2019-2020年解放军总医院第六医学中心门急诊及住院患者血流感染标本,置于血培养仪中培养,血培养报警后收集血培养阳性标本,同时用快速法和传统法进行培养,培养后分别进行细菌鉴定和药敏试...     

雾化吸入γ-干扰素对放射性肺损伤重建的拮抗作用

目的 观察超声雾化吸入γ-干扰素(IFN-γ)对大鼠放射性肺损伤早期组织重建的拮抗作用,并初步探讨其作用机制。方法 将动物分为照射对照组和照射+IFN-γ拮抗组。于照前3d每日雾化吸入IFN-γ,分别于照后10、20和30d肺组织取材,制备石蜡切片,进行苏木素伊红(HE)、天狼猩红和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)免疫组织化学染色;Western blot检测Ⅳ型胶原合成变化;ELISA检测MMP-2、-9和TIMP-1含量变化。结果 照射＋IFN-γ组与照射对照组比较,肺泡隔增宽程度明显减轻,Ⅰ、Ⅲ型胶原合成和α-SMA表达明显减少;照射后Ⅳ型胶原表达呈上升趋势,但IFN-γ吸入组较对照组为低;吸入IFN-γ10d可降低MMP-2和TIMP-1表达,而MMP-9表达升高;吸入30d 三者表达均下降。结论 IFN-γ对辐射引起的肺损伤具有明显的治疗作用,其可能的作用机制是IFN-γ降低TIMP-1表达,解除对MMP-9的抑制,进而降解Ⅳ型胶原,拮抗辐射引起的肺损伤后重建。