非密封放射性物质因其状态及使用方式的特点，粉末状固态、液态非密封放射性物质很容易沾染在工作场所地面、工作台面、操作人员体表等不同位置，从而对场所、人员体表造成一定的放射性污染。这种放射性物质以液膜或固态附着层的形式覆盖在物体表面产生的影响称之为表面污染。可以利用表面污染监测仪测量放射性物质衰变产生的β射线来反映β表面污染的大小。在进行非密封放射性物质相关操作后，需进行表面污染的检测，以确实场所、人员体表是否受污染，避免放射性物质被操作人员带出工作场所而造成的污染扩散。

β射线是一种带负电荷的高速运动电子流，β射线的能量分布是连续的，其能谱是一个连续能谱，并受到周围环境及条件的影响，测量难度较大，不易准确测量。

根据《表面污染测定 第1部分：β发射体（E_βmax>0.15MeV）和α发射体》（GB/T 14056.1-2008）^[1]和《表面污染仪检定规程》（JJG 478-2016）^[2]：被检查表面上的固定的和可去除的表面污染直接测量计算公式见公式①，擦拭法间接测量可去除的表面污染的计算公式见公式②。

       ………………公式①

       ………………公式②

其中：为表面污染物体的β表面污染水平（Bq/cm²）；

为检测现场测量的总计数率（s^-1）；

为仪器的本底计数率（s^-1）；

为仪器检定证书中β表面发射率响应；

为平面源效率，s^-1Bq^-1；

为去除因子；

为仪器探头有效面积（cm²）；

为擦拭的总面积（cm²）。

根据公式①可以看出，β表面污染测量结果与仪器测量的总计数率、仪器的本底计数率、仪器的表面发射率响应、平面源效率和仪器探头有效面积有关。仪器探头有效面积由使用仪器决定，一旦测量仪器确定，仪器探头的有效面积即已确定。

对于表面发射率响应和平面源的效率，仪器的检定证书中会给出仪器对应β射线的表面发射率响应值，《表面污染仪检定规程》（JJG 478-2016）^[2]中给出了平面源效率的推荐值，β平面源的效率为0.62s^-1Bq^-1。

受检定条件及多因素的影响，一般仪器检定使用β源为²⁰⁴Tl电镀平面板源，²⁰⁴Tl衰变产生β射线能量为763.7keV^[3]，而现场检测过程接触的β源不一定是²⁰⁴Tl，主要有³²P（β射线能量为1.71MeV）^[3]、⁹⁰Sr-⁹⁰Y（⁹⁰Sr的β射线能量为0.546MeV，⁹⁰Y的β射线能量为2.28MeV）^[3]、¹³¹I（β射线能量为0.606MeV）^[3]等，β射线的能量各不相同。

《β表面污染现场测量技术研究》^[4]中采用面积相同、能量不同的三种放射源分别放置于金属板上进行测量：CoMo170表面污染测量仪对高能⁹⁰Sr-⁹⁰Y源的表面活度响应值大概是²⁰⁴Tl源表面活度响应值的1.6倍，是低能核素⁶⁰Co源的2倍多。

由于表面污染监测仪对不同能量β射线的响应不同，造成测量不同放射源的表面活度响应值不同，不同核素的平面源效率也略有不同，因此如需得到更加准确的表面污染测量结果，需要根据检测造成表面污染的非密封放射性物质情况，选择相应核素的标准平面源进行检定，得到相应核素的表面发射率响应值和平面源效率，从而使计算得到表面污染的测量结果更准确、可靠。

对于不需要数据非常准确的情况，可以使用检定证书中给出表面发射率响应和平面源效率的推荐值进行保守计算，测量结果基本可以满足日常检测的要求。日常检测中可以从仪器的本底计数率测量、现场测量的总计数率方面入手，以提高测量结果的准确性。

目前市面上表面污染检测仪器大多采用大面积的ZnS(Ag)塑料闪烁探测器。如山西中辐核仪器有限责任公司生产的FJ170P表面污染测量仪、德国NUVIA生产的CoMo170表面污染测量仪、德国Berthold生产的LB124SCINT表面污染测量仪等，均使用ZnS(Ag)塑料闪烁探测器，仪器探头的有效面积可以达到170cm²。

表面污染仪的工作原理^[5]是通过闪烁探测器检测表面附着放射性物质衰变产生的α、β射线，当α、β射线穿过闪烁体时，会产生光子，光子通过光电倍增管和放大电路后，形成电脉冲，再由窗甄别器甄别α、β信号，信号被送到计数电路，通过数据分析得出测量结果。

（1）仪器的本底计数率测量

陆地中存在天然的放射性核素²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K等在衰变过程会产生α射线、β射线、γ射线。γ射线的穿透性远大于α射线和β射线，天然环境中的辐射主要来源于陆地γ射线。

在进行β表面污染仪器的本底计数率测量时，测量仪器对γ射线也有一定的响应，产生一定的“假计数”，从而造成测量仪器的β计数率高于其真实值，现场测量过程中需扣除γ射线产生的干扰。

表面污染监测仪探头窗口均配备有盖板（一般为铝板），铝板基本可以屏蔽β射线进入探头窗口。开展β表面污染测量前，仪器先加盖测量本底计数率，即γ射线产生的干扰“假计数”。

在实际测量过程中，如工作场所的表面污染水平较低，一旦测量本底计数率偏低，有可能导致表面污染测量结果超出探测限，从而造成检测结论错误。由于距离地面高度不同，天然环境中γ射线剂量率稍有差别，随着高度的增加，剂量率略有降低，因此γ射线对仪器β表面污染产生的干扰随探头距地面高度增加略有降低。通过使用CoMo170表面污染测量仪在地面表面和1m高度分别测量仪器β表面污染的本底计数率，其差值最大可以达到4cps，约占仪器本底计数率（19.2cps）的20.8%。

在进行仪器本底计数率测量时，建议注意以下问题：①仪器探头距地面的距离与现场检测时探头距地面的距离尽量保持一致，从而降低天然环境中γ射线对β表面污染测量数据的影响。②对可能受污染场所检测前，先测量仪器的本底计数率，可以避免测量过程中不小心污染仪器探测窗后造成的本底计数率偏大，还可以依据测量结束后仪器的本底计数率测量值判断仪器探测窗是否受污染。

（2）检测现场β表面污染的总计数率测量

表面污染监测仪在进行β表面污染检定时，标准源表面与探测器窗之间的距离为10mm，β表面污染现场检测时应保持仪器探头与检测表面的距离控制在10mm左右。在测量过程中需保持此距离不变，如距离增加则导致β射线与空气电离作用的距离增加，进入探测器的β射线减少，反之减小距离则进入探测器的β射线增加，从而导致测量数据的偏差，对最终测量结果造成影响。

大多数放射性同位素在衰变产生β射线时，同时伴随产生γ射线，如¹³¹I、⁶⁰Co等，仅少部分放射性物质（如³²P、⁹⁰Sr-⁹⁰Y等）仅产生β射线。开展现场检测前对使用放射性同位素进行调查或使用γ剂量率监测仪器对现场进行检测，确认现场不受使用放射性同位素产生γ射线的影响时，可以直接对场所表面进行β表面污染测量。

如检测现场γ射线来源于可移动放射源罐/箱时，将放射源罐/箱移出检测现场后进行β表面污染测量。如γ射线来源物体无关搬动时，可以考虑使用铅屏风等防护措施，使检测场所不受其产生γ射线的影响后，进行β表面污染测量。

当无法消除检测现场γ射线的影响时，对于可去除的污染可以采用擦拭法进行测量，即使用滤纸、棉纺织品将检测表面的污染物转移值擦拭物表面，在不受γ射线影响的场所进行测量。对于固定不可去除的污染不可采用此方法测量。

采用擦拭法测量，可以按《表面污染测定 第1部分：β发射体（E_βmax>0.15MeV）和α发射体》（GB/T 14056.1-2008）^[1]中去除因子保守取0.1，计算结果误差较大；如对测量结果准确性要求较高，则需要通过相关的实验获取放射性物质的去除因子。

在进行检测现场β表面污染的总计数率测量时，建议注意以下问题：①控制仪器探头与检测表面的距离，或配置与仪器探测窗口相适应的固定架，从而保证测量过程的探头与检测表面的距离保持在10mm；②直接测量β表面污染时，需分析测量数据是否受γ射线影响；③采用擦拭法测量前应核实测量的表面污染是否可去除的污染；④采用擦拭法进行测量时还需要注意：使用适当的工具以保证压力均匀，擦拭样品中放射性物质尽量分布均匀；擦拭样品的形状面积与探头的有效面积保持一致；擦拭面积尽量大，以降低数据计算的误差；擦拭法最终结果仅能说明擦拭表面的平均β表面污染水平；擦拭样品在转移过程中避免放射性物质的损失。

综上所述，本文依据β表面污染计算公式中涉及的相关参数，分析在参数获取过程中需要注意的问题，从而在进行现场测量时能够规避问题，并使获取的测量值更加接近测量值，以提高β表面污染测量技术能力。在实际测量过程中，由于受到现场环境、干扰因子等条件的影响，需要针对具体项目具体分析，选择合适的测量方法-直接测量或间接测量，或两种方法相互结合，以获得能更好的满足测量目的的测量结果。

参考文献：

[1] GB/T 14056.1-2008，表面污染测定 第1部分：β发射体（E_βmax>0.15MeV）和α发射体[S] 北京 中国标准出版社，2008

[2] JJG 478-2016，α、β表面污染仪检定规程[S] 北京 中国质检出版社，2017

[3] 实用辐射安全手册[M] 从慧玲 北京 原子能出版社，2006，24-85

[4] β表面污染现场测量技术研究[J] 李玉芹 辐射防护，2021年第41卷，20-25

[5] 辐射防护基础[M] 李星洪 北京 原子能出版社，1982，155-288