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闪烁室测氡法

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发表时间:2020-12-24 17:41

天然本底辐射的来源,包括:

• 氡

• 食物和饮料,如香蕉天然含有钾-40

• 自然产生的放射性金属,在地壳和岩石,如铀

• 来自太阳的宇宙射线和外层空间

人造或人工来源的辐射会以橙色显示。 的主要来源是医疗程序。 控制释放的核设施都包含在“其他人造来源”,合共占不到百分之一的总辐射暴露的类别。



闪烁室是利用射线与物质(闪烁体)相互作用时产生发光效应进行测量的一种探测器,又叫卢卡斯(Lucas,H.F.)室。测氡仪它是20世纪50年代由卢卡斯提出的一种探测器。

1工作原理

氡进入闪烁室后,氡及其子体发射的α粒子使闪烁室壁的ZnS(Ag)产生闪光,光电倍增管把这种光迅号变成电脉冲,经过电子学线路把电脉冲放大,最后记录下来。单位时间内的脉冲数(脉冲计数率)与氡浓度成正比,从而可确定氡浓度,即:

                      CRn=k(nc-nb)e--λRnt

式中, CRn-‑——被测空气中氡浓度,单位为Bq·m-3;

K——刻度系数,单位为Bq·m-3;/min

nc——样品计数率,单位为min-1

nb——本底计数率,单位为min-1

      λRn——氡的衰变常数,单位为0.007553h-1;

t-——取样结束至测量的等待时间,单位为h。

闪烁室法,一般要等到闪烁室中氡与其子体达到放射性平衡。

2要设备及仪器

闪烁室法测氡仪主要有闪烁室、光电倍增管、前置放大器和自动定标器组成。闪烁室有球形、圆柱形和圆锥形,其体积一般为0.1-1.0L,内壁均涂覆ZnS(Ag),有的为了增加探测效率,在腔体内装有涂着ZnS(Ag)的隔板。

    备有真空泵,活性碳管。干燥管等。有条件的课配氮气瓶或者老化无氡空气,以备清洗闪烁室时使用。

1.       方法评价及注意事项

闪烁室法的优点是现场采用仅需要十几秒钟,对住户干扰小,受环境温度、相对湿度等因素的干扰较小。稍加改进还可以进行水、天然气、土壤中氡以及表面氡析出率的测定。缺点是现场不能得到测量结果采样后防止3h才能检测。由于采样体积小(通常≤1L),因此探测下限≥3.7Bq/m3。该方法的注意事项如下:

(1)       闪烁室每次测量完成后应立即用氮气或老化氡空气清洗干净,防止本底增高;

(2)       每次测量前应检查闪烁室是否漏气,如果真空不足或闪烁室漏气会影响测量结果;

(3)       更换闪烁室时,应关闭仪器电源,防止光电倍增管在带点情况下曝光;

(4)       杜宇0.5L球形闪烁室,在大气压力低于850hPa时,灵敏度将增大约5%,低于600hPa时,灵敏度将增大约9%,气压高于1200hPa时,灵敏度将下降5%,气压是标准大气压的2倍时,灵敏度将下降15%。因此在特殊气压环境中取样测量,需要进行气压修正。

2.       用于氡的连续测量

闪烁室法也用于环境氡的连续测量,其采样为间断式,一般以1h为一周期,采样5~10min,计数55~50min。第i次取样后,闪烁室的计数主要由第i次引入的氡及其子体产生的,第i次至第i-1次所取样品残留的氡及其子体也产生一些贡献,因此,第i次样品氡浓度为:

           CRn,i=k(Ni-Nb)-*Fi-jCRn,j

式中CRn,i——第i次样品氡浓度,单位为Bq/m3;

k——仪器刻度系数,单位为Bq·m-3/计数

Ni——第i次取样后测得的总计数;

Nb——固有本底计数;

Fi-j——第j次样品残留在闪烁室中的氡及氡子体对第i次样品的贡献份额;

CRn,j——第j次样品氡浓度,单位为Bq/m3。

式中的仪器刻度系数k和残留份额Fi-j可以通过实验测定。一般情况下,第i次样品可以只考虑受到之前5次样品的残留影响,第i-6次样品的残留影响可以忽略。


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