2023年8月24日,日本向大海排放福岛核电站事故核废水,引发周边国家人民对海产品是否受到污染的担心。用一个家用核辐射检测仪测量一下,会让人感到更放心一些。
盖格米勒核辐射检测仪的优点是便宜,网上200元左右就能买到一台。体积小携带方便,使用简单,很适合家用。刚买到的检测仪,如何知道好坏、准不准呢,可以用以下简单的方法。
一、实验仪器
网上买的盖格米勒核辐射检测仪XR1型(又标示BR-9B型)见下图,说明书有英、法、德、俄、意、日、韩、西班牙八国语言,唯独没有中文,标示Made In China,没有生产厂家落款等信息,网售130元左右。开机画面用了盖格画像,英文菜单,看样子是外贸产品转内销:
检测仪使用3节AAA、1.2V镍氢充电电池,仪器有充电插口:
拆开检测仪,看见内部结构。射线离子检测器采用J305βγ型玻璃盖格米勒管,主控芯片是一片STC公司(宏晶科技)的8A8K64D4型MCU:
二、大自然本底辐射
大自然本底辐射强度一般在0.10~0.30μSv/h左右。主要来源于宇宙射线、以及空气、水、土壤、岩石和建筑材料中的放射性核素。一般认为,人接受5mSv/年辐射量以内是安全的,换算为5÷365÷24×1000=0.57(μSv/h)。
我国环境保护部(国家核安全局)曾在2011年发布过全国主要城市环境辐射水平。监测结果汇总图中绿色曲线代表监测值,蓝色柱体代表天然本底水平,绿色曲线均在蓝色柱体范围内。监测结果表明当年日本核电事故未对我国环境及境内公众健康产生影响。见下图:
三、常见的实验物品
我们新买到手的核辐射检测仪,可以按照以上全国主要城市环境辐射水平图表的本底辐射值进行自测。当地辐射值在蓝色柱体范围内,可以认为检测仪基本正常。如果检测数值相差太大,检测仪存在较大误差,需要校准。
另外,可以利用一些常见的有辐射的物品,检验买到手的核辐射检测仪的功能。例如:消防离子烟雾报警器,老式汽灯纱罩,氩弧焊钍钨电极等。
消防离子烟雾报警器的电离子仓中,有离子式烟雾检测传感器,它的放射源是一小块含微量放射性同位素镅Am-241的金属小圆片,为α辐射体。在衰变过程中,除释放出三组α粒子外,还能释放一定能量的γ射线和X射线。
老式汽灯纱罩,1884年奥地利化学家Carl Auer von Welsbach发明。旧工艺将织物浸入硝酸钍溶液中,有时会出于各种原因将其它金属Ce、Be添加到溶液中。灼烧时,硝酸钍变成二氧化钍。二氧化钍在高温时会发出耀眼白光且热稳定性强,熔沸点高,也不能被空气氧化,是较为理想的焰色载体。二氧化钍衰变链中有氡等其它高放射性元素。现在生产的汽灯纱罩材质是蓖麻纤维或石棉,用硝酸稀土元素溶液如硝酸钆、硝酸钇、硝酸镱溶液替代硝酸钍溶液来浸泡纱罩,没有放射性,呈黄光。用汽灯纱罩来判断核辐射检测仪好坏,应使用老工艺汽灯纱罩(网售的含钍汽灯纱罩,均是库存老货)。
根据《含密封源仪表的放射卫生防护要求》(GBZ125—2009)及《离子感烟火灾探测器用镅-241α放射源》(GB12951—2009)规定,消防离子感烟探测器、测厚仪、温度计、料位仪等仪器使用的Am-241放射源基本为IV~V类源。根据2005年国家环境保护总局发布的《放射源分类办法》规定,IV类放射源为低危险源,基本不会对人造成永久性损伤,只有长时间、近距离接触才可对人体造成可恢复的临时性损伤,V类放射源为极低危险源,不会对人造成永久性损伤。正常情况下,Am-241放射源对人体健康影响较小。
离子烟雾报警器放射源的α粒子由两个中子和两个质子构成(氦-4),质量为氢原子的4倍,带两个正电荷,很容易就可以电离其他物质。因此,它的能量亦散失得较快,穿透能力在众多电离辐射中是最弱的,人的皮肤或一张纸就能隔阻α粒子。但释放α粒子的物质进入人体内,在α射线内照射下,人长期也是受不了的。使用应带手套口罩,用后洗手,妥善保管,防止小孩玩耍。