[工学]第4章-带电粒子测量方法2012.ppt

氡气测量 氡气及其相关理论研究－－氡的来源及其性质3 氡的物理化学性质 氡几个同位素的辐射性质 222Rn及其子体的主要?辐射体能量及其半衰期 氡及其子体的衰变和积累 1、Rn及其短寿衰变子体原子核数的计算 Rn的短寿衰变子体主要包括 (RaA)， (RaB)， (RaC)及 (RbC‘)四个核素。 把Rn瞬时引入密封容器后，Rn及其短寿子体在任意时间t的原子数可以利用下式计算 （令t=2min） (RaC?)的半衰期很短,只有 s，它总与 (RaC)处于 平衡状态。故 根据以上介绍的五个公式可以得出“氡及其短寿子体在密闭容器中的衰变与积累表”如下： 根据上表可作图如下： 根据上表可作出下图 从上图可以看出， (RaA)增长很快，20多分钟就达到最大值，而 (RaB)及 (RaC)相对增长较慢，要经3～4小时才达到最大值。 2、Rn的短寿衰变子体的衰变规律 1）物体与氡接触时间很短(10min左右) (RaA)将按指数规律 衰变 ， (RaB)及 （RaC)则按(1-15)式所描述的多个核素相继衰变规律衰变。 随着 (RaA)的衰变， (RnB)很快积累，约经5min， (RaB)积累到最大值，以后便逐渐减少，30min后， (RaA)基本衰变完了， (RaB)按照 的规律衰变。 (RaC)增长较 (RaB)慢，约经30min积累到最大值，以后渐渐减少。 2）如果氡浓度不变，物体与氧接触的时间较长(大于4h) 经过四小时后，氡巳与其短寿子体达到平衡，将物体从氡气中移走，物体上的 (RaA)、 (RaB)、 (RaC)的变化规律可按(1-4)式计算。 勘查断层、裂隙构造 ——构造上方有放射性异常 RaA测氡仪 210Po方法的物理基础是238U的放射衰变中唯一的气体产物，能通过岩层向地表扩散的222Rn，在它衰变后会产生210Po ， 210Po在常温下是固体，而且它一旦形成之后，一般不会再离开岩层。 210Po是α辐射体，由于T1/2长（ T1/2 =138.4天），因而它是Rn的长时间累积体，它的量的变化能精确的反映其母体Rn平均值的变化，又因它具有足够强的（Eα=5.301MeV ）放射性，因而通过取土壤样品进行分析，可以达到勘查U矿或其它用途的可靠性分析结果。 该法不仅可以用于地表的测量，也可用于岩芯，进行钻孔测量。 一、野外工作方法 1.工作比例尺的确定 按照工作程度不同，钋-210的测量可以分为区域调查（1：20万）、普查（1：1万）、详查（1：5千~1千）。 钋-210的测量简介 2.水系底沉积物的样品采集 进行水系底沉积物的采样时，样品应取自河床底部，河道岸边的水面以下，也可以取自河漫滩上，总之，样品应尽量取自水流变慢、停滞处、已及大转石背后，有较多细粒物聚集的地方。 3.土壤样品的采集 一般应该取B层（从上至下依次为A-B-C-D，分别称为腐植层-淋积层-母质层-基岩），离地面大约20~40cm处。 二、样品的化学处理和测量 1.样品的化学处理 样品中的210Po溶入稀盐酸后，可使用铜片将其置换出来，因此化学处理前需准备铜（或银）片、稀盐酸、抗坏血酸等物品。常用化学处理程序可参见有关资料。 测定 210Po的计数 经过电化学置换后，可使用低本底α辐射仪测量铜片上的210Po计数，一般测量时间为6~8分钟。 三、质量检查 210Po测量工作的检查包括野外工作检查、化学处理检查及 α测量检查。 野外工作检查可采用重复取样方法，重点放在异常地段和对工作质量有怀疑的地段，检查工作量一般占总工作量的5~10%。 化学处理的质量检查必须抽取样品总数的5%重新进行化学处理，作检查测量。要求基本测量与检查测量的算术平均相对误差≤30%。 α测量的质量检查，可抽取10%测量过的样片进行重复测量，单样相对误差 ≤40%时认为合格，合格率应超过80%。 ?能谱测量简介 RaD7型氡气探测器 ?能谱测氡仪 ?能谱测量——室内空气测氡仪 DOSEman测氡仪及α谱分析软件 ?测量简介——室内空气测氡仪 Modle1027型连续测氡仪 图3.1 Mo