放射卫生标准 · WS/T 184—2017

空气中放射性核素的γ能谱分析方法

规定以 HPGe γ能谱仪测定空气中γ放射性核素组成和活度浓度的方法，涵盖空气采样、能谱仪刻度、测量分析、活度浓度及不确定度计算和结果报告；Ge（Li）及碘化钠探测器可参照执行。

WS/T 184—2017待核实发布：2017-10-27实施：2018-05-01
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标准解读

封面与标识

WS/T 184—2017《空气中放射性核素的γ能谱分析方法》，封面列明代替 WS/T 184-1999，2017-10-27 发布，2018-05-01 实施。

依据：PDF 第 1 页，封面与标识

前言与版本

本版代替 WS/T 184-1999；前言列明范围、术语、采样、能谱仪刻度、测量与分析、结果报告等技术变化，并明确删去 1999 年版附录 A～D。

依据：PDF 第 2 页，前言与版本

1 范围

规定用高纯锗（HPGe）γ能谱仪测定空气中γ放射性核素组成及活度浓度的方法；Ge（Li）探测器和碘化钠探测器可参照执行；适用于空气中放射性核素的γ能谱分析。

依据：PDF 第 3 页，1

2 规范性引用文件

引用 GB/T 11713—2015《高纯锗γ能谱分析通用方法》和 GB/T 11743—2013《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》。注日期引用限该版本，不注日期引用适用含修改单的最新版。

依据：PDF 第 3 页，2

3.1 气溶胶

固体或液体微粒物质在空气或其他气体介质中形成的气体分散体系；含放射性核素者称放射性气溶胶。

依据：PDF 第 3 页，3.1

3.2 空气取样器

以抽吸方式把气溶胶微粒或气态碘等收集或阻留在过滤介质上的装置。

依据：PDF 第 3 页，3.2

3.3 呼吸带

操作人员口腔和鼻孔附近的区域；完成规定任务时该处空气经口和鼻吸入人体。

依据：PDF 第 3 页，3.3

3.4 个人空气取样器

工作人员佩带、用以得到有代表性的呼吸带空气样品的空气取样器。

依据：PDF 第 3 页，3.4

4.1 空气采样系统

主要包括空气取样器、流量测量与控制装置和抽气动力。

依据：PDF 第 4 页，4.1

4.2 过滤介质

依取样目的和采集对象选用，有效采样面积与取样窗相符。超细玻璃纤维滤纸采气溶胶微粒；活性炭滤纸采气态元素态碘及气溶胶微粒；活性炭滤筒采气态有机碘化物。

依据：PDF 第 4 页，4.2

4.3 流量测量与控制装置

宜能显示即时流量、调节流量和累积采集体积；流量测量装置须经法定计量单位标定，精度好于 5%。

依据：PDF 第 4 页，4.3

4.4 抽气动力

与流量控制装置联动，调节并维持恒定流量。

依据：PDF 第 4 页，4.4

4.5 样品盒

盛放过滤介质样品供γ能谱仪直接测量，材质宜选聚乙烯。

依据：PDF 第 4 页，4.5

4.6 γ能谱仪

HPGe γ能谱仪由屏蔽室、探测器、电子学系统、计算机和输出打印等组成；性能指标参照 GB/T 11713—2015 第 3 章，并按规定周期由法定计量部门检定。

依据：PDF 第 4 页，4.6

5.1 采样原则

按监测类型分环境空气、工作场所空气和个人空气采样；位置、时间、数量须有代表性。

依据：PDF 第 4 页，5.1

5.2 环境空气采样

在核设施、辐射源或非密封源放射工作场所等边界外按监测方案采样。采样点选开阔地或不受高大建筑物影响的无遮盖平台；事故监测特别考虑时效性和地理分布。

依据：PDF 第 4 页，5.2

5.3 工作场所空气采样

在边界内监测工作场所空气辐射水平；无个人空气取样器时可用于吸入空气的内照射个人剂量估算。此时通常在可能污染的关键位置固定点采样，采样高度距地面 1.5 m。

依据：PDF 第 4 页，5.3；PDF 第 5 页，5.3

5.4 个人空气采样

宜用佩带于呼吸带相应身体部位的个人空气取样器；采样速率与人的呼吸率近似，佩带时间依污染核素类型和空气活度浓度而定。

依据：PDF 第 5 页，5.4

5.5 采样信息记录

记录至少包括采样起止时间、流量、现场温度和气压、位置与周边环境、采样人和样品编号。

依据：PDF 第 5 页，5.5

5.6 最小采样体积

取决于取样目的、预估活度浓度及分析方法探测下限；本条未规定单一固定体积。

依据：PDF 第 5 页，5.6

5.7 空气采样体积

式（1）计算采样状态体积：Vᵣ=Q×t。Vᵣ 单位 m³，Q 单位 m³/min，t 单位 min。

Vᵣ = Q × t

依据：PDF 第 5 页，5.7

5.8 空气采样体积修正

采样温度低于 5 ℃或高于 35 ℃，或大气压低于 98.8 kPa 或高于 103.4 kPa 时，按式（2）修正标准状态体积。V₀、Vᵣ 单位 m³；P 和 P₀ 单位 kPa，P₀=101.3 kPa；T₀=273.15+20 K，T 为采样摄氏温度加 273.15 的绝对温度。

V₀ = Vᵣ × (T₀ × P)/(T × P₀)

依据：PDF 第 5 页，5.8

6.1 能量刻度

使用已知γ能量的刻度源，能量范围覆盖被检样品，一般 40 keV～2 000 keV；核素和方法分别参 GB/T 11713—2015 附录 A、4.2。

依据：PDF 第 6 页，6.1

6.2 有源效率刻度

用已知核素活度浓度、基质和密度等与样品一致或相近的标准源；其γ能量宜为 40 keV～2 000 keV，可加天然核素；核素和方法参 GB/T 11713—2015 附录 A、4.3。

依据：PDF 第 6 页，6.2

6.3 无源效率刻度

仅适用于完成无源效率刻度表征的探测器；软件输入样品与样品盒密度、材质、尺寸及探测器距离等参数完成效率刻度。

依据：PDF 第 6 页，6.3

7.1 过滤介质本底测量

取同批干净过滤介质放样品盒密封，在与效率刻度相同的条件下测量；时间一般不少于 24 h，或全能峰计数统计涨落≤5%。

依据：PDF 第 6 页，7.1

7.2 样品的测量

将采完样的过滤介质置于样品盒，在效率刻度相同条件下测量；时间宜使待测核素最小全能峰计数统计涨落≤5%。

依据：PDF 第 6 页，7.2

7.3 核素的定性识别

以准确能量刻度为基础，比对γ全能峰中心道能量与核素库，注意排除近能量γ射线干扰，参 GB/T 11743—2013 的 7.4。

依据：PDF 第 6 页，7.3

7.4 相对比较法刻度系数

有待测核素标准源时采用相对比较法。式（3）：Cⱼᵢ=Aⱼ/Netⱼᵢ，其中 Cⱼᵢ 单位 Bq·s/计数，Aⱼ 为标准源第 j 核素活度（Bq），Netⱼᵢ 为其第 i 全能峰净面积计数率（计数/s）。

Cⱼᵢ = Aⱼ / Netⱼᵢ

依据：PDF 第 6 页，7.4

7.4 相对比较法活度浓度

式（4）在标准状态体积 V₀（m³）、过滤介质捕集效率 E 与两项衰变校正因子 K₁、K₂ 下，用样品与本底第 j 核素第 i 全能峰净面积计数率之差计算 Qⱼ（Bq/m³）。两种计数率单位均为计数/s，Cⱼᵢ 单位 Bq·s/计数。

Qⱼ = Cⱼᵢ × (Netⱼᵢₛ − Netⱼᵢᵦ)/(V₀ × E × K₁ × K₂)

依据：PDF 第 7 页，7.4

7.5 效率曲线法活度浓度

已有效率刻度曲线时采用效率曲线法。式（5）中 ηⱼᵢ 为相应γ全能峰效率值，Fⱼᵢ 为第 j 核素第 i γ射线发射概率；其余样品/本底净面积计数率、体积、捕集效率和衰变因子同 7.4。Qⱼ 单位 Bq/m³。

Qⱼ = (Netⱼᵢₛ − Netⱼᵢᵦ)/(Fⱼᵢ × ηⱼᵢ × V₀ × E × K₁ × K₂)

依据：PDF 第 7 页，7.5

7.6 采集到测量的衰变校正

采样时间、放置时间和测量时间大于待测核素半衰期时须校正。式（6）K₁=e^[ln(2)×Δt/T₁/₂]；Δt 为采集至测量时间差（s），T₁/₂ 为半衰期（s）。原生文字层指数符号失真，已依 PDF 图像核正为正号。

K₁ = exp[ln(2) × Δt/T₁/₂]

依据：PDF 第 7 页，7.6

7.6 测量过程衰变校正

式（7）K₂=[T₁/₂/(ln(2)×tᵣ)]×[1−e^(−ln(2)×tᵣ/T₁/₂)]；tᵣ 为样品测量实时间（s），T₁/₂ 为核素半衰期（s）。

K₂ = [T₁/₂/(ln(2) × tᵣ)] × [1 − exp(−ln(2) × tᵣ/T₁/₂)]

依据：PDF 第 7 页，7.6；PDF 第 8 页，7.6

8.1 报告格式

报告核素定量计算结果及相应扩展不确定度。

依据：PDF 第 8 页，8.1

8.2.1 A 类不确定度

基于测量系列以统计分析评定；式（8）中 Nₛ、Nᵦ 分别为样品和本底全能峰净面积计数，tₛ、tᵦ 分别为样品和本底测量活时间（s）。

μA = √(Nₛ/tₛ² + Nᵦ/tᵦ²)

依据：PDF 第 8 页，8.2.1

8.2.2 B 类不确定度

列出样品峰面积本底修正、探测效率、自吸收、符合、发射概率、核素衰变、刻度源、体积、样品量和死时间等来源。前五项贡献较大；基质/密度无需自吸收校正时 μB3 取 1；多能核素活度较高需符合校正时产生 μB4。其他贡献通常较小，可不计。

依据：PDF 第 8 页，8.2.2；PDF 第 9 页，8.2.2

8.2.2 总 B 类不确定度

式（9）以 μB1～μB5 的平方和开方得到总 B 类不确定度，分别代表本底修正、探测效率、自吸收、符合和发射概率校正。

μB = √(μB1² + μB2² + μB3² + μB4² + μB5²)

依据：PDF 第 9 页，8.2.2

8.2.3 扩展不确定度

式（10）U=k×√(uA²+uB²)，包含因子 k 一般取 2，对应置信度 95%。

U = k × √(uA² + uB²)

依据：PDF 第 9 页，8.2.3

8.3 低于探测下限的报告

核素定量结果低于仪器探测下限时表示为“小于探测下限”；探测下限算法参 GB/T 11713—2015 附录 C。

依据：PDF 第 9 页，8.3

关键问题问答

来源与版本

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PDF 封面仅确认 2017-10-27 发布、2018-05-01 实施并替代 WS/T 184-1999；本版目前现行性未获独立官方证据。

资料获取时间：2026-09-30T11:30:00+08:00。PDF：9 页。

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