环境伽马辐射水平升高一倍？！
环境伽马辐射水平升高一倍？！
孔繁耀
2023年7月
大家知道香港环境伽马辐射水平是多少吗？如果大家在天文台网站上查看香港的实时辐射水平，通常会看到环境伽马辐射剂量率大约介乎每小时 0.1微希沃特左右（图一）。各监测站录得的辐射水平不同，主要是因为所处位置的环境及土质不同。网页上的备注指出：「本港的每小时平均环境伽马辐射剂量率可以在每小时 0.06 至 0.3 微希沃特这范围内波动」。每小时0.3 微希沃特？为什么可以比平常看到的辐射水平升高一倍或以上？
图一 香港环境伽马辐射水平。
图二是2023年4月19日各监测站所录得的环境伽马辐射剂量率，可以看到上午10时30分后辐射水平曾经有明显的上升。发生了什么事？
图二 2023年4月19日各监测站的环境伽马辐射剂量率。
让我们看看当时的雷达图像（图三），可以看到一道雷雨带向东移动影响香港。大家有没有发现雨带经过监测站后，监测站录得的辐射水平随后都有上升的情况？
图三 2023年4月19日10时30分至12时30分的雷达图像（上图）及环境伽马辐射剂量率（下图）。
环境伽马辐射水平会受到降雨影响，这是因为空气中氡的子体随著雨水沉降，导致伽马射线剂量率短期增加。那么不断下雨会使辐射水平不断上升吗？不会的。辐射水平上升可以持续几小时，然后有可能降至平常或甚至比平常低约5%的水平。降雨而导致环境伽马辐射水平上升，主要来自大气中氡-222（即氡气）的伽马放射性子体铅-214及铋-214[1]，降雨过程会令它们冲刷至地面，增加近地面的辐射水平。同时，铅-214和铋-214的半衰期均较短，分别约27分钟及20分钟，它们的数目会在短时间内因衰变而减少，辐射水平也会逐渐下降至平常水平。不过，降雨有机会导致环境积水，对辐射产生屏蔽作用，雨水亦会令土壤水份增加而不利氡气从土壤散发至大气中[2]。当大部分被冲刷至地面的氡气子体已衰变时，视乎当时环境积水及土壤水份的多少，辐射水平有可能降至比平常低的水平。
所以当大家看见环境伽马辐射水平稍为上升时，请不要惊慌，很多时是因天气及环境变化所影响[3]。
参考资料：
[1] Melintescu A., Chambers S.D., Crawford J., Williams A.G., Zorila B., Galeriu D., 2018: Radon-222 related influence on ambient gamma dose. Journal of Environmental Radioactivity, Vol. 189, p.67-78.
[2] Hosoda M., Shimo M., Sugino M., Furukawa M., Fukushi M., 2007: Effect of Soil Moisture Content on Radon and Thoron Exhalation. Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 44, p. 664-672.
[3] 风和雨带来的辐射
[1] Melintescu A., Chambers S.D., Crawford J., Williams A.G., Zorila B., Galeriu D., 2018: Radon-222 related influence on ambient gamma dose. Journal of Environmental Radioactivity, Vol. 189, p.67-78.
[2] Hosoda M., Shimo M., Sugino M., Furukawa M., Fukushi M., 2007: Effect of Soil Moisture Content on Radon and Thoron Exhalation. Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 44, p. 664-672.
[3] 风和雨带来的辐射