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几种氡浓度测量方法

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发表时间:2020-12-24 17:35

除了上篇文章讲到的闪烁室测氡法还有双滤膜测氡法、气球测氡法、驻极体法我就不一一列出来。下面看看几种氡(Tn)浓度测量方法


1.     α径迹蚀刻法测量Tn浓度通常采用2只探测杯(取样盒),测氡仪改变杯中空气交换率,通过选择渗透不同的滤膜或通气窗面积,是氡(222Rn)和(220Rn)能很容易的进入空气交换率较高的一只。另外一只空气交换率较低的则只允许氡进入,半衰期较短的Tn被阻挡在外面,从而实现222Rn 与220Rn的分别测量。222Rn 或220Rn浓度的计算公式如下:

CRn=(ρRn-ρb)/(KRnT)

CTn=(ρRn+Tn-ρRn)/(kTnT)

式中CRn和CTn——分别表示暴露期间被测场所空气中的平均222Rn 或220Rn浓度,单位为Bq·m-3;

ρRn+Tn、ρRn和ρb——分别表示222Rn +220Rn暴露片、222Rn 暴露片和未暴露片(本底)的径迹密度,单位为径迹数·cm-2;

KRn和kTn——分别为探测器对222Rn 或220Rn的灵敏度系数,单位为径迹数·cm-2/(Bq·cm-3·h);

T——累积暴露时间,单位为h。

2.静电收集Tn子体法测量Tn浓度

     静电收集氡子体测量Tn浓度原理与测氡相同,采用4道α能谱分析器对收集在探测器上的新生氡(或Tn)子体进行测量。

    根据氡Tn子体衰变链可知,Tn浓度测量有两种模式,快速取样测量和长时间连续累积测量。

快速测量一般为取样测量5分钟,此时只有A道核B道技术,通过A道核B道计数可以分别得到氡浓度和Tn浓度。计算公式为:

CRn=KRn(NA-Nb)

CTn=kTn(NB-Nb)

式中,CRn和CTn——分别表示测量场所的222Rn和220Rn浓度,单位为Bq·cm-3;

      KRn和kTn——分别为探测器对222Rn和220Rn的刻度系数,单位为Bq·cm-3/计数;

      NA、NB、Nb——分别为A道计数、B道计数和本底计数。

长时间连续累积测量的领棉服比快速谢亮的灵敏度高1倍,采用的是A,C道计数计算氡浓度,但必须扣除Tn子体212Bi的α粒子(6.05MeV)对A道计数的贡献(即0.5ND),有B,D道计数计算Tn浓度,公式为:

      CRn=KRn(NA+Nc-0.5ND-Nb)

CTn=kTn(NB+ND-Nb)

式中,CRn和CTn——分别表示被测场所的222Rn和220Rn浓度,单位为Bq·cm-3;

KRn和kTn——分别为探测器对222Rn和220Rn的刻度系数,单位为Bq·cm-3/计数;

NA、NB、NC、ND、Nb——分别为A,B,C,D道计数和本底计数。

3.双滤膜法测量220Rn浓度

     双滤膜法220Rn浓度测量原理与测氡相同,是采用、样t(min)后,在T------1~T2(min)和T3~T4(min)二段时间内测量收集在第2张滤膜上新生氡、Tn子体发射的α粒子来分别计算氡、Tn浓度,计算公式为:


式中,CRn,CTn——氡浓度和Tn浓度,单位为Bq·m-3;

N1,N2——出口滤膜在T1~T2(min)和T3~T4(min)二段时间内的积分计数;

Nb——本底计数;

V——双滤膜管的容积,单位为L;

ε——探测效率;

F1——滤膜包括自吸收修正的过滤效率;

F——氡子体对Tn子体计数的贡献;

ZRn,ZTn——与取样时间t、测量时间(T------1~T2、T3~T4)有关的参数,取值就见表1;

Ff——新生子体到达出口滤膜的份额,取值见表2;

注意:在使用此方法时,取样流量应保证气体经过双滤膜筒的飞行时间小于6秒。

ZRn,ZTn,F值表

t/min

T1/min

T2/min

T3/min

T4/min

ZRn

ZTn

F

10

1

30

60

70

5.425

0.05724

0.1508

30

1

30

60

70

11.720

0.18498

0.1797

氡浓度测量法还有很多种,如液闪法、容积萃取法、液氮蒸发法等,这些方法使用较少。

我国现在最常用的瞬时和连续的环境氡与氡子体测量仪器-测氡仪主要为静电收集氡子体测量法、闪烁室法和脉冲电离室法等,长期累积的测量仪是α径迹蚀刻法,短期累积的是活性炭盒γ能谱法。


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