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为评估台湾实验室测量环境样本中放射性核素的能力,辐射监测中心(RMC)与多实验室合作开展比对研究。研究涉及3H、40K 等多种放射性核素,结果表明 2017 - 2019 年相关测量能力达标且可靠,保障了辐射防护与食品安全。
在我们生活的环境中,放射性核素无处不在。有些是大自然自地球诞生就赋予的 “礼物”,像铀(U)、钍(Th)和钾 - 40(40K)这些原生放射性核素;还有一些是宇宙射线与大气相互作用产生的,比如氚(3H)、碳 - 14(14C)等宇宙成因放射性核素。然而,随着人类对核能的开发利用,无论是军事用途还是民用的核电站,都带来了许多人工放射性核素。上世纪 50 年代的核武器试验,以及像福岛核事故这样的重大事件,都向环境中释放了大量如铯 - 137(137Cs)和锶 - 90(90Sr)等放射性核素 。而且,工业场所和医院对放射性核素的应用,也可能会向环境中排放一些短寿命的放射性核素。
这些放射性核素在环境中的存在,对辐射防护和食品安全有着至关重要的影响。在台湾,有两个核研究设施和三座核电站,其中两座核电站正在进行退役工作。为了确保环境安全,准确测量环境样本中放射性核素的含量就显得尤为重要。但是,不同实验室的测量方法和仪器各不相同,这就可能导致测量结果存在差异。那么,这些实验室的测量能力到底如何?测量结果是否可靠呢?为了解决这些问题,台湾核安全委员会下属的辐射监测中心(RMC)的研究人员开展了一项实验室间比对研究。
研究人员每两年就会与国内多家实验室合作,进行环境样本放射性核素测量的比对。在 2017 - 2019 年期间,他们针对土壤、茶叶、海水和淡水等环境样本,测量其中的氚(3H)、钾 - 40(40K)、锶 - 90(90Sr)、铯 - 137(137Cs)、铊 - 208(208Tl)、铋 - 214(214Bi)、锕 - 228(228Ac)、总 β 以及总铀(234U、235U、238U)等放射性核素的活度。通过使用统计方法(如 Zeta 评分)和可视化手段(如 PomPlots)对各实验室上报的数据进行评估。
研究结果显示,在 2017 - 2019 年期间,台湾这些参与比对的实验室在放射性核素测量方面的能力是符合要求且可靠的。这一结论意义重大,它意味着台湾在环境放射性监测方面具备了较高的水平,能够为辐射防护和食品安全提供有力的数据支持,保障民众的生活环境安全。该研究成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》杂志上。
研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下关键技术方法:首先是样本采集技术,从台湾不同地区采集了土壤、茶叶、海水和淡水样本,其中土壤和淡水样本取自龙潭,茶叶购自石坪山茶农,海水采自高雄;然后采用了 γ 射线能谱法对样本中的放射性核素进行测量;最后运用统计学方法(如 Zeta 评分)和可视化工具(如 PomPlots)对测量数据进行评估分析 。
样本采集
研究人员精心挑选了具有代表性的样本,包括土壤、茶叶、海水和淡水。土壤和淡水样本采集于靠近国家原子研究所的龙潭地区,这里的样本可以反映周边地区的环境放射性水平。茶叶则来自石坪山的茶农,该地区的茶叶本身就略带放射性,是研究的理想样本。海水样本采集自高雄,能代表台湾海域的情况。这些样本为后续的测量提供了丰富的数据基础。
结果与讨论
测量结果以 <测量值 ± 合成标准不确定度> 的格式报告。由于环境样本没有确切的参考值,研究人员引入了关键比对参考值(KCRV),并通过特定方法计算出参考值和相关标准不确定度。从各实验室上报的活动结果范围以及推导出的参考值来看,各实验室的测量结果在一定程度上具有一致性,表明这些实验室在放射性核素测量方面具有较好的能力。测量值>
结论
本研究旨在评估那些常规测量环境样本和食品中放射性的实验室的综合表现。通过定期开展实验室间比对,确保台湾的实验室不仅具备放射性核素测量能力,还能达到相应的标准。基于此次研究评估,2017 年和 2019 年的测量能力是达标的,这为台湾的环境放射性监测工作提供了可靠保障。
综上所述,这项研究通过实验室间比对,对台湾环境样本放射性核素测量实验室的能力进行了全面评估,确认了其测量能力的可靠性。这对于保障台湾地区的辐射防护和食品安全具有重要意义,也为其他地区开展类似研究提供了参考和借鉴。