[发明专利]航空辐射监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境辐射监测技术领域，尤其涉及一种航空辐射监测方法。

背景技术

航空辐射巡测当前是采用航空伽玛能谱仪(大体积NaI多道谱仪)装载于固定翼飞机或是直升机上开在空中辐射监测工作的。它是当前核与辐射环境监测中较为优越的高效手段，可实现环境中空间三维立体性监测和监控。其有监测速度快，范围广等显著优点，可在环境辐射水平调查和核与辐射事故应急监测中发挥重要作用。目前我国对核电站、核设施、核技术利用单位以及公共辐射环境等开展航空巡测还处于初始阶段，其巡测技术和方法尚不成熟，有待进一步引进国外先进技术和经验，并开展相关研究。

环境中航空辐射监测常采用的国内行业标准EJ_T 1032-2005《航空伽玛能谱测量规范》、IAEA-TECDOC-232《航空伽玛能谱仪》和IAEA-TECDOC-1363《基于伽玛能谱数据放射性核素绘图指南》等技术方法多为早期国土资源物探和地质填图航空辐射测量服务的，主要针对于天然放射性核素监测提出的技术方标准和规范。而如今航空辐射监测手段正逐步应用于核与辐射环境中的常规和应急监测，并且应用需求业务量大。当前航空监测技术方法已明显不适宜现有环境辐射常规和应急监测的需求。

现有技术标准和方法是建立在探测天然核素K、U和Th核素含量为目的的，而对地面伽玛空气吸收剂量率为粗略测量，对人工放射性核素监测没有涉及。

航空伽玛能谱仪在辐射环境常规和应急航空巡测中，目的是监测环境中伽玛辐射水平(空气吸收剂量率)、甄别人工放射性核素、分析人工核素和天然核素分布和含量情况。

目前航空谱仪系统探测辐射环境伽玛剂量率大多数按照“三元法”和“总窗法”给出结果。“三元法”为国土资源探勘常用方法，根据测得K、U、Th三元素的含量推算环境空气中伽玛吸收剂量率，显然未考虑人工核素的影响。“总窗法”为在能谱数据中设定总计数窗，一般在50Kev-3MeV以内，根据总计数窗计数与γ射线空气吸收剂量率真值的关系，给出γ射线空气吸收剂量率值，这种方法明显没考虑不同能量的γ射线对空气吸收剂量率值的会产生不同影响的情况。以上两种方法均为较粗略的方法。

当前国内已有人对航测开展G函数(谱响应为射线能量函数)校准，开始用实验方法对航空谱仪开展G函数和角响应实验校准，但有实验条件等因素所限均为静态和模拟实景的试验工作，与实际工作相差较远。

为此，根据航空伽玛能谱仪工作原理和实际应用需求，设计一种更为准确先进的伽玛空气吸收剂量率监测方法是十分必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种航空辐射监测方法，以显著提高航空谱仪系统探测环境中伽玛辐射水平的准确性。

根据本发明的航空辐射监测方法，包括：设置航空辐射监测高度范围内的一组高度H1、H2、……Hm；选择一组γ射线放射源及其相应γ核素能量E1、E2、……En；使用航空辐射数据监测装置在不同高度H1、H2、……Hm处采集数据；对数据进行处理，建立γ能谱二维G函数，二维是射线能量和高度；通过γ能谱二维G函数对航空辐射监测进行校准。

根据本发明的一个实施例，γ能谱二维G函数是响应矩阵的形式。

根据本发明的一个实施例，一组高度H1、H2、……Hm是30米、60米、……300米。

根据本发明的一个实施例，所选择的一组γ射线放射源分别以平面源或点源的方式放置在高度为0的地面。

根据本发明的一个实施例，所选择的一组γ射线放射源及其相应γ核素能量的一部分选自Am-241：59.5KeV、Cs-137：662KeV、Co-60：1125KeV和1132KeV、K-40：1460KeV。

根据本发明的一个实施例，对某一高度和某一射线能量的数据进行处理包括：获取γ全谱数据；进行高度修正；进行剂量率转换；基于高度修正结果和剂量率转换结果获得某一高度和某一射线能量的二维G函数值。

根据本发明的一个实施例，对数据进行处理还包括在获取γ全谱数据后进行宇宙射线和航空监测系统本底扣除。

根据本发明的一个实施例，对数据进行处理还包括在获取γ全谱数据后进行大气氡影响修正。

根据本发明的一个实施例，对数据进行处理还包括在获取γ全谱数据后进行康普顿散射修正。

根据本发明的一个实施例，对数据进行处理还包括在获取γ全谱数据后进行辐射干扰修正。

与现有技术相比，根据本发明的技术方案引入了光谱二维(射线能量和高度)响应分析法结合全能谱解谱思想推算伽玛空气吸收剂量率，从根本改善了现有航空谱仪系统对辐射环境伽玛剂量率计算精度。