基本介紹
- 中文名：放射性標準
- 外文名：Radioactive standard
- 類別：評判標準
- 釋義：以單位時間發生的核衰變數來計量
- 單位：貝可(Bq)
- 領域：核能
概念,簡史,國際標準,標準的傳遞,刻度,準確度,品種,固體標準源,液體標準源,氣體標準源,標樣,建築材料標準,
概念
經過精確測定、比對、公認的，可作為放射性活度計量標準的放射性物質或製品。放射性標準以單位時間內發生的核衰變數來計量，單位為貝可(Bq)。
簡史
20世紀初，M.居里用鈾礦石的放射性引起電離電流的大小來比較其含鈾量並以10-11安為一個單位。
1910年輻射學和電學大會決定成立一個委員會來建立鐳的國際標準樣品並由 M.居里和O.赫尼希施密德分別承制。
1911年鐳標準開始問世，該鐳標準是用稱重法標定的，實屬質量標準。但當測定了它們的衰變率之後，鐳標準也就同時成為放射性活度標準,其單位為居里 (Ci)。1Ci定義為相當於1克鐳(與子體平衡)的衰變率，其數值約為每秒 3.7×1010次衰變。實際上此值較1克鐳衰變率高，故1950年第六屆國際輻射學大會正式規定了以每秒3.700×1010次衰變為1Ci,從此放射性標準便與鐳標準脫離而成為一種新的標準。
1975年國際輻射單位與測量委員會為了將放射性標準統一於國際單位制(SI)體系，規定放射性活度單位為貝可(Bq)。
國際標準
作為放射性活度標準的鐳標準停止使用後，國際上不再有標準樣品作為放射性活度量值的基準了。各國只能根據自己的測量技術水平來建立本國的標準。為謀求國際統一，國際計量局採用了比對各國測量結果的方法，即將同一批的放射性樣品分發給若干國家測量,各國將測量結果報告國際計量局,然後由國際計量局發布比對結果。這樣，各國了解到本國測量結果與國際計量局發布的結果的差異後，即可進行某些校正。國際計量局還承接各國送測樣品的測定工作。實際上國際計量局的測定值和公布的比對值就在起國際標準的作用。
標準的傳遞
各國的國家計量部門或相應的權威部門通常是運用自己的測量系統和通過國內和國際的比對來確定國內公認的標準。各專業或地區的計量部門就以上述標準來標定自己的測量系統。多數單位、尤其是套用放射性核素的部門並不都具有絕對測量系統，主要是依靠以上部門提供標準放射源作相對測量而開展工作。標準放射源除了具有一定的準確度外，通常還要求物理和化學性質穩定，放射性核素的半衰期較長，核純度較高，從而有效使用期也較長。
刻度
是通過絕對測量或相對測量完成的。絕對測量是直接測量發射粒子並經過各種因素校正而得到活度值；相對測量是用已經準確刻度過的標準放射源為基準，進行測量比較而獲得樣品的活度值。作相對測量時，要求所用的儀器條件、幾何位置、環境狀況均保持相同，以減小測定誤差。相對測量的誤差包括所用標準源帶來的誤差和本次測量的誤差，故其準確度較差。
準確度
通常用合成方差的方法來表達合成不確定度，合成不確定度及其分量應該使用標準差的形式來表達。如需對合成不確定度乘以一個因子以獲得綜合不確定度時，所乘的因子也須加以說明。
品種
要提高相對測量的準確度，除了對儀器條件、幾何位置、環境狀況有嚴格要求外，還要求所用標準放射源的核素和待測的樣品儘可能相同或者射線能量極相近。幾何形狀也是如此。故標準放射源的品種也很多。到80年代初，世界上已有近百種核素的標準放射源出售。放射源按所釋放射線的類型可分為α 放射源、β放射源、γ放射源和中子源等。
標準放射源按形態分為固、液、氣三類。
固體標準源
多為薄膜源，將適當的放射性溶液滴在有機薄膜底托上，再用絕對測量方法刻度而獲得。其準確度高，總不確定度為1%左右，但牢固度較差,不便於傳遞。金屬或塑膠板源比較耐用，套用很廣。這類源由於反散射、自吸收等原因,不能準確給出其活度值,通常只給出表面粒子發射率。其測定既可用相對法，也可用絕對法。絕對法測定值的總不確定度為1%～2%，相對法測定值的總不確定度為3%～5%。高活度的固體源用量熱計作絕對測量時，可以給出其活度值，總不確定度約為2%。
液體標準源
即放射性標準溶液。通常是採用絕對測量方法準確測定出溶液的比活度值，然後分裝入玻璃安瓿中提供使用的。放射性標準溶液的比活度測定值總不確定度一般在1%左右。有些核素半衰期較短,常用射線能量相近的長半衰期核素來模擬，稱為模擬標準溶液，對所模擬核素的活度而言,其總不確定度在5%左右。放射性標準溶液適用性好，故其套用比其他兩類標準放射源廣得多。
氣體標準源
是用絕對測量方法刻度、密封在適當包殼裡的某些放射性氣體,如14CO2、35Kr、133Xe等。其活度測定值的總不確定度為1%～3%。
標樣
隨著核科學技術的發展，上述幾類標準放射源，在某些情況下並不適用，所以又出現了另一類標準樣品，簡稱標樣。這類標準樣品是人工製備的，既與待測樣品的化學、物理等特性相同或極其相似，又含有已知量的某些放射性核素，例如供環境保護和衛生保健部門作環境樣品（如土壤、河水等）和食品樣品（如牛奶、肉類等）監測用的標準樣品等。
建築材料標準
居民接受的輻射劑量70~80%來自天然輻射源,20、30%來自x射線的診斷治療,其他來源則很少。在天然輻射源中含有放射性核素的建築材料具有重要意義。住宅建材中放射性標準是列寧格勒放射衛生研究所提出的,己由放射安全標準委員會批准執行。國際放射防護委員會認為電離輻射作用是沒有鬧值的,接觸頻度與所受劑量成線性關係。居民全身照射每年不應超過0.5生物當量倫。建材中放射性標淮就是按照此項要求制訂的。目前尚未發現超過這個劑量水平的住宅。建築材料中放射性核素濃度(按鐳當量計)規定為10nCi/g。現用的建築材料經過調查約有1%超過10nCi/g的規定。
按照可能使人體接受的照射強度把建築材料分為五級。1級建材中放射性核素濃度提10nCi/g,可用於一切建築物;2級建材核素濃度大於10但小於20nCi/g。這種材料不宜用來建造住宅和文化生活設施,但可用於工業和道路建設;3級大於20但小於60nCi/g,這種建材只能用來建築居民區的地下建築設施,如下水道管等,並要求上面復蓋的土層厚度不少於0.5m,也可用來築路基,做枕木、電桿等。經調查蘇聯目前使用的傳統建材未發現有這樣高的核素濃度。4級核素濃度大於6。小於100oci/g,這種材料只能用築堤基、路基、橋基等,上面必須復蓋0.5m以上的土層。5級建材核素濃度超過100nCi/g,同放射性物質一樣不容許作任何用途。因為,建材中核素濃度達到100nCi/g,無論是r射線的外照射還是以粉塵方式進人機體產生的內照射,其總量都能達到容許水平。
