《直接法测氡仪的研制》 汲长松.PPT

* * 谢 谢！ * * * * 第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会 直接法测氡仪的研制 ?汲长松、张树衡 [中核（北京）核仪器厂] * * * * 直接法测氡仪的研制 本工作介绍研制成功的无须刻度、 通过测量参数、 应用托马斯公式 直接获得受测气体样品中氡浓度的测量仪器系列。 氡浓度测量特点 级联衰变特性 惰性元素 放射性气体 * * * * 实用目的的氡浓度测量实验方法进化 1 测量对象 氡子体测量——子体浓度、子体潜能浓度测定 氡浓度测量——氡222、氡220测量 氡与氡子体平衡系数测量 2监测目的进展与变化 铀镭矿普查勘探【50～60年代】 铀镭矿开采现场涉氡辐射防护监测 【60 ～80年代】 典型灵敏度≥103Bq/m3 人类环境(住房与室外环境)放射性监测 【80 年代～ 至今】 典型灵敏度≤400Bq/m3（室内） 典型灵敏度～10 Bq/m3（室外） 3 现今氡浓度测量方法与仪器研制主要任务的限定 ×放射性事故与高危场合 ×职业放射性工作场合 √环境放射性监测典型灵敏度—— 【 1~10Bq/m3】量级氡浓度监测 （海、湖边→陆地） 氡浓度的相对测定九种主要方法 电离电流法【电离室法、静电计法】 闪烁室【卢卡斯Lucas室】法 静电场法 活性炭吸附法 双滤膜相对法 气球法 径迹蚀刻法 α卡法及改进的α卡法 α能谱法 * * * * 氡浓度的相对测定方法的共同特点 在应用于氡浓度测定之前必须对所用仪器、装置或设备，用已知浓度的标准氡进行刻度（或标定）获得测量示值与氡浓度间的转换系数，俗称k值 测量结果与约定标准值进行比较的相对测量方法 * * 绝对法（直接法）氡浓度测量方法与仪器 该类仪器经二十几年的不断发展,已经形成系列商品仪器被市场接受。 * * 1 直接测氡浓度方法的产生背景 双滤膜测氡法是在1960年前后提出 由于缺少可以根据出口滤膜的?计数准确计算被测气体中氡浓度的方程式，较长时间被用作测氡浓度的相对方法。 1969年托马斯（Thomas）推导出了托马斯双滤膜绝对测氡公式 经实验验证成立。 双滤膜测氡法成为氡浓度的绝对测量方法。 该方法的测量结果不受氡与其子体放射性平衡程度的影响 及无须刻度 2 双滤膜直接测氡浓度原理 * * 2.1子体过滤与RaA子体的产生 * * 样气穿过入口滤膜A，样气中的氡钍射气子体基本上被入口滤膜滤净。 从该时刻开始，氡以T1/2＝3.82d的半衰期衰变而产生RaA子体。 由于样气通过衰变室的渡越时间远小于RaA子体的半衰期（3.05min）。 因此可以认为，在样气由入口滤膜A至出口滤膜C之间的渡越过程中， 由RaA衰变出的RaB子体原子数极少，忽略不计。 即，在样气渡越中，只考虑由氡衰变出的RaA子体核。 对RaB子体的忽略进入测量误差 2.2渡越过程中氡浓度的变化 样气通过入口滤膜的渡越过程中，氡浓度随时间是变化的。 估算表明在渡越时间为1/3min量级时，氡的浓度减小仅为十万分之四。 即，从进入衰变室至穿过出口滤膜的时间间隔内， 完全有理由认为在采样过程中，衰变室内氡的浓度是不变的。 * * 2.3出口滤膜对RaA子体的收集 样气在透过入口滤膜之后， 在渡越过程中产生的RaA子体， 以气溶胶的形式存在。 到达出口滤膜时被收集于出口滤膜上。 * * 2.4对出口滤膜上α发射体的探测 在“滤膜测量位”上测出“C”的?计数X。据X，由托马斯公式直接依据仪器的结构与运行各参数值得到被测样气的氡含量。 * * 3托马斯氡浓度直接测定公式 托马斯氡浓度直接测定公式实验的低速采样、直管式衰变室、测氡灵敏度较低等特点，当将其扩展到需要较高灵敏度的环境氡浓度（＜10Bq/m3量级）测定时，部分原被忽略的参数的影响已不可忽略。观察到明显的负值系统偏差。需加以修正。 ? ? CRn—氡浓度；X－?粒子的计数；E－?（4?）探测效率； V－衰变室的容积　L；Z－衰变修正因数；Ff－扩