第一篇 基础知识 3
第1章 放射性基础 3
1.1 原子与原子核 3
1.2 放射性衰变 4
1.2.1 概述 4
1.2.2 衰变方式 4
1.2.3 衰变率 4
1.2.4 衰变类型和辐射特性 6
1.3 连续衰变系列中放射性衰变规律 8
1.4 天然放射性核素 10
1.4.1 成系列的天然放射性核素 10
1.4.2 天然放射性核素的比活度 10
1.5 X辐射 12
1.6 宇宙辐射 13
第2章 电离辐射与物质的相互作用 16
2.1 相关术语和概念 16
2.1.1 电离辐射 16
2.1.2 相互作用 16
2.1.3 截面 17
2.1.4 带电粒子的碰撞能量损失 17
2.1.5 不带电粒子辐射的减弱 17
2.2 α辐射与物质相互作用 18
2.3 β辐射与物质的相互作用 19
2.3.1 过程及特点 19
2.3.2 β粒子的最大射程 19
2.4 X、γ辐射与物质的相互作用 20
2.4.1 概述 20
2.4.2 光电效应 21
2.4.3 康普顿效应 22
2.4.4 电子对生成 23
2.4.5 相互作用效应小结 23
2.4.6 X 、γ射线穿过屏蔽层的透射 25
2.5 中子与物质的相互作用 27
第3章 辐射量和单位 30
3.1 量和单位体制 30
3.1.1 量和单位的关系 30
3.1.2 国际单位制（SI） 30
3.1.3 辐射量的类别 31
3.2 基本物理量 31
3.2.1 辐射度量学量 31
3.2.2 相互作用系数和有关的量 33
3.2.3 剂量学量 37
3.2.4 放射性量 40
3.3 辐射防护量 43
3.3.1 基本防护量 43
3.3.2 辅助的防护量 47
3.3.3 用于外照射防护的实用量（Operational Quantities） 49
3.4 辐射量和单位小结 52
3.5 监测量与评价的关系 54
3.5.1 内照射监测 54
3.5.2 外照射监测 55
3.6 外照射监测量与基本物理量的关系 55
第4章 电离辐射的生物效应 67
4.1 引言 67
4.2 电离辐射生物效应的基本原理 67
4.2.1 电离辐射引起的DNA损伤与修复 67
4.2.2 低剂量低剂量率照射的生物效应 69
4.3 确定性效应 70
4.3.1 确定性效应的概念 70
4.3.2 不同器官与组织的确定性效应 71
4.3.3 铀化合物引起的损伤 72
4.4 辐射遗传效应 72
4.4.1 辐射遗传效应及其评价方法 72
4.4.2 辐射遗传效应危险系数 73
4.4.3 辐射遗传效应的人类观察资料 73
4.5 辐射致癌效应 74
4.5.1 辐射致癌效应及其分析方法 74
4.5.2 辐射致癌危险评价指标 75
4.5.3 辐射致癌危险估计模型 76
4.5.4 ICRP的辐射致癌危险系数与合计危害 78
4.5.5 氡致肺癌的危险估计模型和危险系数 79
4.5.6 不同受照人群的辐射致癌危险 79
4.5.7 辐射致癌的病因概率与病因判断 81
4.6 出生前受照的危险 82
4.7 切尔诺贝利核事故的照射量和效应 82
第5章 辐射防护体系 86
5.1 辐射防护标准基础 86
5.1.1 辐射生物效应 86
5.1.2 天然本底辐射 88
5.2 辐射防护审管的范围 88
5.2.1 确定审管范围的原则 89
5.2.2 排除 89
5.2.3 豁免 90
5.3 辐射防护原则 91
5.3.1 实践的正当性 91
5.3.2 剂量限值、剂量约束与参考水平 92
5.3.3 辐射防护最优化 96
5.4 利益相关者的参与 100
5.5 国家基础结构 101
5.5.1 法规体系 101
5.5.2 审管机构 101
第6章 人类接受的辐射照射 105
6.1 来自天然辐射源的辐射照射 105
6.1.1 引言 105
6.1.2 宇宙辐射的照射 105
6.1.3 陆地辐射的外照射 106
6.1.4 氡及其衰变子体的照射 107
6.1.5 除氡以外的其他内照射 109
6.1.6 天然辐射源所致世界范围及我国的年有效剂量 109
6.2 与核相关的人为活动引起的对公众的照射 111
6.2.1 引言 111
6.2.2 核试验 111
6.2.3 核能生产 113
6.2.4 医疗照射 113
6.2.5 核技术应用 114
6.3 人为活动引起的天然辐射源照射的变化 114
6.3.1 煤、石油及其他放射性伴生矿的开采、利用 115
6.3.2 煤电及其他能源生产 117
6.3.3 交通 118
6.3.4 其他人为活动 119
6.4 结论 119
第7章 放射性废物的管理 122
7.1 放射性废物的产生与管理 122
7.1.1 放射性废物来源 122
7.1.2 放射性废物特性 123
7.1.3 放射性废物分类 124
7.1.4 放射性废物管理指导方针 125
7.2 废物最小化 126
7.2.1 优化管理与安全文化 126
7.2.2 减少源项 127
7.2.3 再利用和再循环 128
7.2.4 减容处理 128
7.3 低中放废物的处理与处置 129
7.3.1 废气、废液的净化和排放 130
7.3.2 废物的固化和包装 132
7.3.3 低中放废物的贮存和运输 134
7.3.4 废旧放射源的管理 136
7.3.5 低中放废物的处置 138
7.4 高放废物的处理与处置 140
7.4.1 高放废液的特性 141
7.4.2 玻璃固化和人造岩石固化 141
7.4.3 分离-嬗变与分离-整备 142
7.4.4 高放废物地质处置 143
第二篇 电离辐射环境监测与评价概述 151
第8章 环境监测与评价概述 151
8.1 辐射环境管理的要求 151
8.2 环境评价 153
8.2.1 目的和分类 153
8.2.2 环境评价过程 153
8.2.3 代表性个人（关键居民组） 154
8.2.4 年龄相关剂量系数 157
8.2.5 潜在照射情况 158
8.2.6 评价结果的判断 158
8.3 流出物监测和环境监测 159
8.3.1 流出物监测 159
8.3.2 环境监测 159
第三篇 电离辐射环境监测与流出物监测 165
第9章 电离辐射环境监测 165
9.1 前言 165
9.2 环境中的放射性 165
9.2.1 环境中天然放射性 166
9.2.2 环境中人工放射性 166
9.3 辐射环境监测对象和目的 167
9.4 电离辐射环境监测的分类 167
9.4.1 辐射环境监测的几种不同分类 167
9.4.2 几类环境监测简介 168
9.5 电离辐射环境监测方案的制定 170
9.5.1 电离辐射环境监测方案的制定原则 170
9.5.2 制定环境监测方案的主要考虑因素 171
9.5.3 辐射环境监测方案的制定步骤 171
9.5.4 辐射环境监测方案的基本内容 172
9.6 不同种类核设施的辐射环境监测方案 173
9.6.1 核电厂辐射环境监测 173
9.6.2 其他类型反应堆的环境监测 176
9.6.3 铀矿山及水冶系统环境辐射监测 176
9.6.4 核燃料后处理设施辐射环境监测 177
9.6.5 放射性同位素与射线装置应用的辐射环境监测 178
9.6.6 失控源进入环境后的辐射环境监测 181
9.6.7 伴生放射性矿物资源开发利用中的环境监测 181
9.6.8 非伴生矿物资源开发利用中的辐射环境监测 182
9.6.9 放射性物质运输的辐射环境监测 182
9.6.10 放射性废物暂存库和处理场的辐射环境监测 183
9.7 辐射环境监测技术 184
9.7.1 概述 184
9.7.2 环境辐射连续自动监测 186
9.8 环境监测技术中的几个关注问题的讨论 189
9.8.1 γ监测点和探测器的选择 189
9.8.2 对某些关注核素的监测问题 192
9.8.3 对本底调查工作的要求 193
第10章 放射性流出物监测与控制 196
10.1 前言 196
10.2 流出物的排放类型 196
10.3 对流出物排放的控制要求 197
10.4 流出物监测的法规要求 197
10.5 流出物排放的管理限值、运行限值、行动水平 198
10.5.1 排放（管理）限值 198
10.5.2 运行限值 198
10.5.3 行动水平 199
10.6 流出物监测的目的 199
10.7 流出物监测计划编制的原则要求 199
10.8 不同设施的流出物监测内容 199
10.8.1 核电厂 200
10.8.2 铀矿山及水冶系统 200
10.8.3 铀转化、浓缩及元件制造设施 201
10.8.4 核燃料后处理设施 201
10.8.5 放射性同位素生产与应用设施 201
10.8.6 伴生放射性矿物资源开发利用设施 201
10.9 气载流出物监测计划的制定 201
10.9.1 异常情况下潜在释放源的估计 201
10.9.2 气载流出物监测计划的分级 202
10.9.3 对不同取样情况的考虑 203
10.10 气载流出物监测的行动水平 205
10.10.1 控制性监测的行动水平 206
10.10.2 记录性取样的行动水平 207
10.10.3 行动水平所需要的系统灵敏度 207
10.11 气载流出物的取样位置 208
10.11.1 取样环境特征的调查 208
10.11.2 取样位置的选择 208
10.12 气载流出物取样系统的设计 209
10.12.1 取样流率 209
10.12.2 烟囱或导管中体积流量的测量 209
10.12.3 微尘粒子取样头的设计和应用 211
10.13 液态流出物监测 220
10.13.1 概述 220
10.13.2 槽式排放 220
10.13.3 连续监控 220
10.13.4 液态流出物监测系统实例 221
10.14 流出物监测结果的记录、报告和保存 222
10.14.1 监测结果的记录 222
10.14.2 监测结果的报告 223
10.14.3 监测结果的存档和保存时间 223
第11章 环境样品的采集、预处理与管理 225
11.1 样品与样品的代表性 225
11.2 取样原则 225
11.3 采样量的要求 226
11.4 样品采集与预处理 227
11.4.1 空气样品 227
11.4.2 水体 231
11.4.3 土壤 235
11.4.4 谷类 237
11.4.5 蔬菜类 238
11.4.6 牛（羊）奶 238
11.4.7 牧草 238
11.4.8 家禽、畜 239
11.4.9 淡水生物 239
11.4.10 海产生物 240
11.4.11 指示生物 241
11.5 样品的管理 242
11.5.1 现场记录 242
11.5.2 样品保存 243
11.5.3 样品的交换、验收和领取 243
11.6 应急情况下的环境样品采集、预处理与管理 243
11.6.1 采样顺序 244
11.6.2 采样点的选择 244
11.6.3 采样手段更加多样 244
11.6.4 强调采样速度 244
11.6.5 对采样人员的防护 244
11.6.6 加强对样品的管理 245
第12章 电离辐射环境监测的物理方法 247
12.1 引言 247
12.2 电离辐射环境外照射测量 247
12.2.1 γ射线空气吸收剂量率就地即时测量 248
12.2.2 环境γ辐射自动连续监测 251
12.2.3 辐射环境γ外照射累积剂量测量 252
12.2.4 宇宙射线剂量测量 255
12.2.5 辐射环境外照射测量质量控制 259
12.3 表面污染测量 266
12.3.1 确定表面污染的方法 266
12.3.2 表面污染测量仪的刻度 268
12.3.3 表面污染测量的数据转换 268
12.3.4 表面污染测量的探测灵敏度 269
12.4 就地γ能谱测量 272
12.4.1 就地γ谱测量的三种方法 272
12.4.2 车载γ能谱仪 280
12.5 航空放射性检测 280
12.5.1 前言 280
12.5.2 测量方法和刻度 281
12.6 环境样品的总放射性测量 296
12.6.1 总α放射性的测量 296
12.6.2 总β放射性的测量 306
12.6.3 环境样品总α、总β放射性的同时测量 309
12.7 环境样品的核素分析 310
12.7.1 低本底α谱仪及其应用 310
12.7.2 环境样品的γ能谱测量与分析 316
第13章 电离辐射环境监测的化学分析方法 351
13.1 绪论 351
13.1.1 放射化学分析在电离辐射环境监测中的作用 351
13.1.2 放射化学分析的特点 351
13.1.3 环境样品放射化学分析的基本要求 352
13.1.4 若干基本概念 352
13.2 环境样品中放射性物质的分离方法 355
13.2.1 共沉淀法 355
13.2.2 溶剂萃取法 357
13.2.3 离子交换法 363
13.2.4 色层法 370
13.2.5 电化学分离法 376
13.2.6 挥发法和蒸馏分离法 377
13.3 天然放射性元素／核素的分析 377
13.3.1 铀的分析 378
13.3.2 钍的分析 381
13.3.3 226 Ra、228 Ra和镭的α放射性核素的分析 381
13.3.4 210 Po和210Pb的分析 385
13.3.5 40K的分析 389
13.4 裂变产物的分析 391
13.4.1 90 Sr的分析 391
13.4.2 137 Cs的分析 395
13.4.3 1311和1251的分析 396
13.5 活化产物的分析 399
13.5.1 54 Mn的分析 400
13.5.2 60 Co的分析 401
13.5.3 63 Ni的分析 402
13.5.4 59 Fe和55 Fe的分析 403
13.6 超铀核素的分析 405
13.6.1 237Np的分析 405
13.6.2 239.240 Pu的分析 408
13.6.3 241 Am的分析 410
13.7 3H，14C和85Kr的分析 414
13.7.1 3 H的分析 414
13.7.2 14 C的分析 423
13.7.3 8Kr的分析 432
第14章 环境氡及氡子体的监测方法与评价 439
14.1 前言 439
14.2 氡的基本知识 440
14.2.1 氡的来源 440
14.2.2 氡及氡子体的特性 440
14.2.3 氡及氡子体计量单位 442
14.3 环境氡／Tn浓度测量 443
14.3.1 α径迹蚀刻法 443
14.3.2 活性炭盒测氡法 445
14.3.3 静电收集氡子体测量法 447
14.3.4 脉冲电离室法 448
14.3.5 闪烁室测氡法 449
14.3.6 双滤膜测氡法 451
14.3.7 气球测氡法 453
14.3.8 驻极体法 454
14.3.9 几种Tn浓度测量方法 456
14.4 氡／Tn子体浓度测量 459
14.4.1 托马斯三段法 459
14.4.2 积分能谱法 460
14.4.3 马尔柯夫法 461
14.4.4 库斯尼茨法 462
14.4.5 连续测量方法 463
14.4.6 氡／Tn子体测量方法 463
14.4.7 氡／Tn子体测量方法的评价和注意事项 465
14.5 表面氡析出率测量 466
14.5.1 积累法 466
14.5.2 吸附法 468
14.5.3 贯穿气流法 470
14.5.4 三种测量方法的比较 470
14.6 氡与氡子体测量的质量保证 471
14.6.1 测量方法的选择 471
14.6.2 仪器的检定 475
14.6.3 相关参数的测定 475
14.6.4 其他质量保证措施 477
14.6.5 测量结果的不确定度评定与表述 477
14.7 氡的剂量评价 478
14.7.1 α潜能照射量 478
14.7.2 α潜能摄入量 479
14.7.3 α潜能照射量、摄入量与有效剂量的换算关系 479
14.7.4 氡照射量 480
第15章 辐射环境监测的质量保证 483
15.1 质量和质量保证的基本概念 483
15.1.1 树立现代质量观念 483
15.1.2 质量保证活动的基本内容 484
15.1.3 质量控制的出发点 485
15.2 环境监测实验室的基本要求和质量体系的建立 486
15.2.1 环境监测实验室的基本要求 486
15.2.2 建立和健全实验室的质量体系 486
15.3 环境监测过程中的质量控制 489
15.3.1 监测过程中不确定度的来源及监测方案的质量保证 489
15.3.2 野外测量和采样的质量控制 490
15.3.3 计量器具和测量仪器的检定和检验 493
15.3.4 放化分析过程中的质量控制 495
15.3.5 数据记录和处理的质量控制 497
15.3.6 监测人员资质的要求 499
15.3.7 量值溯源和实验室能力验证 500
15.4 环境监测数据的质量指标 501
15.4.1 准确性 501
15.4.2 精密性 502
15.4.3 完整性 502
15.4.4 代表性 503
15.4.5 可比性 503
15.5 测量结果不确定度的评定和报告 505
15.5.1 测量不确定度的基本概念 505
15.5.2 测量不确定度的评定过程和方法 505
15.5.3 测量不确定度的报告 507
第四篇 电离辐射环境监测数据处理 513
第16章 辐射环境监测数据的统计处理 513
16.1 引言 513
16.1.1 数据处理中应用数理统计的意义 513
16.1.2 本章的主要内容和目的 513
16.1.3 数据处理中常用数理统计的主要内容 514
16.2 测量误差和有效数字 515
16.2.1 测量误差 515
16.2.2 有效数字 517
16.3 平均值、标准差和样本容量 518
16.3.1 集中位置 519
16.3.2 离散程度 522
16.3.3 样本容量n 528
16.4 统计检验 528
16.4.1 基本术语及其概念 528
16.4.2 统计检验的一般原理 531
16.4.3 参数显著性检验 533
16.4.4 分布类型检验 539
16.5 置信区间和探测下限 549
16.5.1 置信区间 549
16.5.2 最小可探测限 552
16.6 回归和相关 555
16.6.1 一些重要概念 555
16.6.2 一个实例 558
第17章 核设施退役终态辐射环境检测 562
17.1 引言 562
17.2 基本概念 563
17.2.1 初步检测、区域分类、检测单元和取样网格 563
17.2.2 MARSSIM方法的两种场合、两种场景和两类统计决策错误 564
17.2.3 数据使用周期循环、数据质量目标过程及RSSI程序 565
17.2.4 “MARSSIM”方法的灰区与灰区下界LBGR 567
17.2.5 样本量计算 568
17.2.6 放射性抬升点位问题 571
17.3 “MARSSIM”的实施 573
17.3.1 符号检验 573
17.3.2 WRS检验—土壤中的铀和钍 575
17.3.3 本底确定和场景B检测设计 579
第五篇 辐射环境影响评价 587
第18章 核设施辐射环境影响评价 587
18.1 核设施辐射环境评价方法学概述 587
18.1.1 序言 587
18.2 核设施应用产生的源项 588
18.3 大气弥散及放射性物质向大气中排放的环境辐射影响评价 590
18.3.1 照射框图 590
18.3.2 输入资料 591
18.3.3 输出资料 591
18.3.4 大气输运基础知识 591
18.3.5 大气扩散模式 595
18.3.6 剂量计算 602
18.3.7 事故后果评价模式 605
18.3.8 连续面源释放的浓度公式（虚点源） 607
18.3.9 深切的山谷、河谷地区的浓度计算（箱式模式） 608
18.4 地面水输运模式 608
18.4.1 初始混合 608
18.4.2 远场混合 610
18.4.3 沉积 619
18.5 食物链转移模式简介 624
18.5.1 陆地转移模式 624
18.5.2 水生生物转移模式 633
18.6 几种特殊核素的辐照模式 634
18.6.1 比活度模式 634
18.6.2 氖（3H） 634
18.6.3 碳-14（14C） 636
18.6.4 Rn及其子体 637
18.7 筛选模式（Screening Model） 639
第19章 核与辐射恐怖事件的辐射后果评价 645
19.1 可能的情景与特点 645
19.1.1 情景 645
19.1.2 特点 647
19.2 事件阶段、照射途径与后果 649
19.2.1 事件阶段的划分 649
19.2.2 可能的照射途径 650
19.2.3 可能的后果 650
19.3 干预原则与剂量准则 652
19.3.1 干预与干预原则 652
19.3.2 干预情况下保护公众的剂量准则 653
19.4 放射性释放的辐射后果评价 656
19.4.1 辐射后果评价的目的和任务 656
19.4.2 辐射后果评价的一般手段 657
19.4.3 用于辐射后果评价的模式估算方法 658
19.4.4 核与辐射恐怖事件的后果评价 660
19.4.5 应急决策支持系统 661
第20章 核技术应用项目辐射环境影响评价 664
20.1 核技术应用概念 664
20.2 我国核技术应用现状 664
20.3 放射源和射线装置的分类 666
20.3.1 放射源分类的依据 666
20.3.2 分类的目的 666
20.3.3 分类的原则 666
20.3.4 放射源类别 667
20.3.5 非密封源工作场所分类 670
20.3.6 射线装置分类 670
20.4 核技术应用项目的环境影响问题 671
20.4.1 密封放射源 671
20.4.2 非密封放射源 672
20.4.3 加速器 672
20.4.4 医疗领域 672
20.5 核技术应用项目的环境影响评价 673
20.5.1 核技术应用项目的建设要求 673
20.5.2 环境影响评价工作程序 673
20.5.3 环境影响评价文件的分类 673
20.5.4 环境影响评价文件的要求 675
20.5.5 准确掌握辐射防护三原则…做好实践的正当性判断 676
20.5.6 依据优化的原则选取或确定评价标准 677
20.5.7 做好拟建项目的安全分析 677
20.5.8 加强报告书中关于放射性废物管理的内容 678
20.5.9 做好流出物监测和环境监测安排 678
第21章 伴生放射性矿的辐射环境管理与辐射环境影响评价 681
21.1 伴生放射性矿的概念、特点、范围 681
21.1.1 伴生放射性矿特点 681
21.1.2 伴生放射性矿与TENORM的关系 681
21.1.3 伴生放射性矿涉及的范围 682
21.1.4 伴生放射性矿典型的辐射水平 682
21.2 伴生放射性矿项目的防护与管理要求 686
21.2.1 国外伴生放射性矿管理简介 686
21.2.2 我国对伴生放射性矿的管理要求 688
21.3 伴生放射性矿项目的辐射防护标准 690
21.3.1 我国现行标准 690
21.3.2 国外标准简介 690
21.3.3 对伴生放射性矿执行标准的讨论 693
21.4 伴生放射性矿项目环境影响评价要求 694
21.4.1 评价报告书（表）的格式和内容 694
21.4.2 评价阶段 694
21.4.3 评价中的监测要求 695
第六篇 辐射环境管理 699
第22章 辐射环境管理 699
22.1 辐射环境管理的目的、任务和范围 699
22.1.1 辐射管理的目的 699
22.1.2 辐射环境管理任务 699
22.1.3 辐射环境管理的范围 701
22.2 辐射环境管理体系 702
22.2.1 辐射环境管理的审管体系 702
22.2.2 辐射环境管理的分级管理体系 703
22.3 辐射环境管理法规和标准 704
22.3.1 法规体系 704
22.3.2 辐射环境管理标准 705
22.4 辐射环境影响评价制度 705
22.4.1 辐射环境影响评价的必要性 705
22.4.2 环境影响报告书编制、审评、审批要求 707
22.4.3 辐射环境影响评价阶段划分 708
22.4.4 辐射环境影响评价的作用 709
22.5 对辐射环境影响监督制度 709
22.5.1 流出物排放控制 709
22.5.2 环境辐射监测 710
22.5.3 长期监护 710
22.5.4 应急监测 711
22.6 辐射环境管理的相关关系 711
22.6.1 审管部门与主管部门的关系 711
22.6.2 相关审管部门之间的关系 711
22.6.3 与公众的关系 711
第七篇 非人类物种的电离辐射防护 715
第23章 非人类物种的电离辐射防护 715
23.1 引言 715
23.2 问题的提出及发展 715
23.2.1 问题的提出 715
23.2.2 非人类物种放射防护研究的发展 717
23.3 研究和建立非人类物种放射防护体系的基点 718
23.3.1 现代环境保护的公认原则 718
23.3.2 与现行人类放射防护体系协调一致 719
23.4 非人类物种的辐射生物效应 719
23.4.1 不同生物辐射损伤的相似性 719
23.4.2 非人类物种所受剂量的估算 720
23.4.3 非人类物种的辐射生物效应 720
23.4.4 小结 723
23.5 评价非人类物种放射影响方法的研究 725
23.5.1 ICRP 725
23.5.2 评价电离辐射对欧洲生态系统环境影响的框架（FASSET） 729
23.5.3 美国能源部评价水生和陆生生物辐射剂量的分级方法 731
23.6 非人类物种放射影响的管理框架 732
23.6.1 美国 732
23.6.2 加拿大 733
23.6.3 英国 733
23.7 非人类物种放射评价实例 734
23.7.1 法国COGEMA La Hague后处理设施放射性废水排入海中产生的海洋生物体所受剂量的评价 734
23.7.2 美国Hanford场址的评价 735
23.7.3 澳大利亚Ranger铀矿的评价 736