低压闪烁室对220Rn浓度参考水平定值的方法

²²⁰Rn的准确测量是天然辐射照射剂量评价体系中的重要研究内容之一。普通闪烁室体积较大,对²²²Rn、²²⁰Rn及其子体衰变产生的不同能量的高能α粒子具有不同的探测效率。本文提出调低标准闪烁室内气压,使²²²Rn衰变产生的能量最小的α粒子在闪烁室内的射程大于闪烁室内任意两点间最长距离,这样,低压闪烁室对²²²Rn、²²⁰Rn及其子体衰变产生的α粒子探测效率相同。利用标准氡室可得到低压闪烁室对α粒子探测效率,进而可使用低压闪烁室对²²⁰Rn浓度参考水平定值。     

α能谱法测量222Rn/220Rn气体活度浓度过程中的拖尾修正

α能谱法是环境中²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度测量的重要方法之一。吸收层及探测器能窗等导致的α能谱低能拖尾是影响²²²Rn/²²⁰Rn活度浓度准确测量的重要因素。为修正α能谱法对²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度的测量结果,本文从原理上探讨了拖尾形成的原因及其对²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度测量的影响。结合商用测氡仪,实验修正了²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度的测量结果,对修正前后的结果进行了实验比对。研究表明,经准确刻度后的修正因子和刻度因子能很好地用于修正²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度的测量结果,保证了测量结果的准确性。建议在对α能谱法测量²²²Rn/²²⁰Rn气体活度浓度的仪器进行刻度检定时,必要情况下需对拖尾修正因子和刻度因子进行适当刻度。     

220Rn子体气溶胶粒径分布测量的方法研究

应用ELPI系统、α谱仪和能量甄别法测量程序,建立了1套²²⁰Rn子体气溶胶活度粒径分布的测量方法;利用该方法收集了南华大学²²⁰Rn实验室不同粒径的²²⁰Rn子体气溶胶,并进行了²²⁰Rn子体气溶胶活度粒径分布测量。实验结果表明：ThB气溶胶的活度中位粒径(AMAD)平均值为237 nm,ThC气溶胶的AMAD平均值为245 nm。该方法简便易行、测量周期短,能实时得到²²⁰Rn子体气溶胶粒子数粒径分布的情况,能同时得到ThB和ThC气溶胶的活度粒径分布情况,且能谱法的测量精度也相对较高。     

HPGe γ谱仪对主动式活性炭法中222Rn样品的探测效率研究

主动式活性炭吸附²²²Rn的方法中,吸附时间不同,²²²Rn在活性炭盒中的分布不均匀,这对HPGe γ谱仪测量分析中效率刻度产生影响。通过在标准氡室进行的主动式双滤膜活性炭吸附实验,分析得到不同吸附时间下HPGe γ谱仪对²²²Rn子体不同能量特征γ射线的探测效率和²²²Rn在双滤膜活性炭盒中进出口计数相对偏差,拟合得到两者之间的关系曲线,即不同能量特征γ射线下的探测效率与²²²Rn进出口计数相对偏差呈线性关系。通过实验得到双滤膜活性炭盒对氡吸附量的拟合曲线值与测氡仪实测值相对偏差绝对值小于5%,验证了该方法的正确性和可靠性。     

220Rn子体源箱的数值模拟与性能优化

²²⁰Rn子体源箱是²²⁰Rn室可靠调控的重要组成部分,对其进行优化设计是建立高水平²²⁰Rn室的关键技术之一。本文在南华大学现有²²⁰Rn子体源箱和前期研究的基础上,采用计算流体力学方法建立了²²⁰Rn子体源箱数值模型,分析了入口流率、箱体轴向长度和换气率等对²²⁰Rn子体源箱性能的影响,进行了性能模拟结果与实验对比,最后开展了源箱的优化分析。结果表明：模拟和实验所获得的规律一致,模拟结果与实验结果相对误差保持在11%以内;增大入口流率能有效改善源箱²²⁰Rn子体的均匀性和稳定性,并增大源箱子体气溶胶的输出能力;当轴向长度一定时,入口流率均从1 L/min增加至10 L/min后,²²⁰Rn子体气溶胶浓度达稳定状态的时间最大可缩短66.41%,²²⁰Rn子体气溶胶活度输出率最大可增加20.25%,²²⁰Rn子体源箱的均匀性先变差后变好,且在入口流率为4 L/min时均匀性最差;增加源箱轴向长度对²²⁰Rn子体的均匀性和稳定性影响不明显,但能有效提高²²⁰Rn子体气溶胶活度输出率;当入口空气流率设置为1~10 L/min且保持不变时,轴向长度从100 cm增至140 cm,²²⁰Rn子体气溶胶浓度达稳定状态的时间变化不明显,²²⁰Rn子体气溶胶活度输出率最大可增加48.51%,²²⁰Rn子体源箱的均匀性先变差后变好。     

基于RAD7测氡仪的220Rn气体准确测量研究

针对RAD7测氡仪²²⁰Rn活度浓度准确测量的问题,本文采用理论模型分析和实验测量比较的方法,分析干燥管体积和采样泵流速对RAD7测氡仪²²⁰Rn活度浓度测量结果的影响。研究表明,随着干燥管体积增加和采样流速减小,RAD7测氡仪²²⁰Rn活度浓度测量值同环境²²⁰Rn活度浓度真实值之间的差别增大。RAD7测氡仪采用小干燥管干燥时,修正因子R为1.224±0.118;采用大干燥管时,修正因子R为2.232±0.598。采用上述修正因子对RAD7测氡仪²²⁰Rn活度浓度测量结果进行修正,能在一定程度上解决RAD7测氡仪²²⁰Rn活度浓度准确测量问题。     

基于α能谱法220Rn子体连续测量方法研究

本文基于α能谱法建立了无需频繁更换滤膜的²²⁰Rn子体连续测量方法,并在南华大学氡实验室开展了与标准²²⁰Rn子体参考水平定值方法的²²⁰Rn子体水平测量的对比研究。结果表明：在高²²⁰Rn子体水平测量环境中,ThB和ThC 8个测量周期的测量结果与参考方法的测量结果相差5.0%与7.0%左右。在低²²⁰Rn子体水平测量环境中,ThB 4个测量周期的测量结果与参考方法的测量结果相差控制在45%以内,ThC的控制在10.0%左右。在²²⁰Rn子体水平为100 Bq/m³左右的测量环境中,ThB和ThC的总不确定度均控制在5%左右;采样过程中沉积在滤膜上的气溶胶对滤膜自吸收的影响可忽略。该方法的建立将为²²²Rn/²²⁰Rn子体的准确、快速、连续测量提供技术手段。     

被动沉积法测量222Rn/220Rn子体浓度

被动沉积式²²²Rn/²²⁰Rn（Rn/Tn）子体测量对于现场环境Rn/Tn子体浓度调查和环境Rn/Tn暴露剂量评价具有重要意义。本工作利用自行开发的被动沉积式Rn/Tn子体测量仪,对被动沉积式Rn/Tn子体浓度测量方法进行了初步研究,探讨了其基本原理,并分析了其影响因素。研究表明,在粗略反映同一类型环境不同房屋Rn/Tn子体暴露水平差别的情况下,被动沉积法可用于Rn/Tn子体浓度的现场测量。暴露90 d时,本被动沉积式Rn/Tn子体测量仪测量Rn/Tn子体的探测下限分别为0.234 Bq•m^-3和0.424 Bq•m^-3。若将其应用于不同现场环境Rn/Tn子体浓度测量与暴露剂量评价,还需对该方法进行深入细致的研究。     

固体219Rn源的γ能谱法放射性纯度检验

对利用从铀矿石中提取得到的²²⁷Ac制备的固体²¹⁹Rn源进行了γ能谱分析,确定了²²⁷Ac的4个子体核素²²⁷Th、²²³Ra、²¹⁹Rn和²¹¹Bi的活度,并分析了能对²¹⁹Rn造成干扰的²²²Rn、²²⁰Rn母体核素²²⁶Ra、²²⁴Ra的活度。待²²⁷Ac及其子体达到放射性平衡后,通过测量²²⁷Th的235.97、256.25 keV,²²³Ra的154.21 keV,²¹⁹Rn的401.81 keV,²¹¹Bi的351.059 keV共5条γ射线,最终确定固体²¹⁹Rn源中²²⁷Th、²²³Ra、²¹⁹Rn和²¹¹Bi的活度为（1 069±3）、（1 079±5）、（1 095±13）、（1 096±14）和（11 089±4） Bq,固体²¹⁹Rn源的平均活度为（1 093±8）Bq;通过测量²²⁴Ra子体²¹²Pb的238.632 keV、²⁰⁸Tl的583.191 keV γ射线以及²²⁶Ra子体²¹⁴Bi的609.312、1 120.287 keV γ射线得到²²⁶Ra与²²⁴Ra的平均活度分别为5.12 Bq及0.433 Bq,远低于固体²¹⁹Rn源的平均活度,说明固体²¹⁹Rn源放射性纯度较高。以上结果表明,此源有望制成标准固体²¹⁹Rn源以用于延迟符合法测²²³Ra、²²⁷Ac装置的刻度。     

胶州湾周边地下水和河水中222Rn的分布特征及影响因素

以胶州湾周边的洋河、大沽河、墨水河 白沙河以及李村河流域等为研究地点,于2011年9月底和10月初对研究地点的地下水和河水进行了调查和取样,分析和研究了地下水和河水中²²²Rn的分布特征及其影响因素。从区域尺度上来看,岩浆岩地区以及断层发育地区的地下水和河水中²²²Rn活度比新生代沉积岩地区的活度高。但是,局部水动力条件、水文地质因素、岩石与矿物学性质等因素可能在一定程度上影响某些相邻采样点地下水和河水中²²²Rn活度。此外,地下水的补给程度和人类活动也是影响河水中²²²Rn活度的重要因素。     

煤渣砖居室内放射性水平初步调查

介绍了我国5个不同省、市共28间居室的放射性水平调查结果。采用就地γ谱仪Falcon 5000、连续测氡仪器RAD7和瞬时γ剂量率仪FHZ672E-10分别测量了居室墙体中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度浓度、室内²²²Rn浓度和γ剂量率。结果表明,24间煤渣砖居室墙体内²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度浓度均值分别为(86±30)Bq/kg、(83±20)Bq/kg、(759±207)Bq/kg,4间红砖居室墙体测量数据均值分别为(51±6)Bq/kg、(54±5)Bq/kg、(632±59)Bq/kg;两类墙材室内²²²Rn浓度均值分别为(96±42)Bq/m³和(40±4)Bq/m³,γ剂量率均值分别为(133±25)nGy/h和(120±8)nGy/h。通过分析室内²²²Rn浓度及γ剂量率与墙体中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K活度浓度的关系,可知煤灰渣的综合利用,导致了室内的辐射水平升高;初步估算了所测实心煤灰渣和加气块或空心砌块墙材所建居室所致居民年有效剂量,范围分别为1.6~4.9 mSv/a和1.8~5.4 mSv/a。     

延迟符合法测量223Ra和224Ra的偶然符合修正计算比较研究

延迟符合法测量²²⁰Rn和²¹⁹Rn是间接测量天然水中²²⁴Ra和²²³Ra的方法,能提供河口海洋混合区海底地下水流出情况及水与土壤相互作用的示踪信息。在实际测量计算中会用到Moore偶然符合修正方法,然而研究发现,Giffin和Moore方法还存在某些不完善之处。本文在Moore和Giffin方法的基础上,对Moore方法进行了改进（简称方法1）,同时提出了新的偶然符合修正公式（简称方法2）;构建实验装置分别测量低活度²²²Rn、²²⁰Rn、²¹⁹Rn源及²²⁰Rn和²¹⁹Rn混合源,对偶然符合修正公式进行比对实验验证。结果表明,总计数率小于70 min^-1时,本工作提出的两种方法在准确度和误差方面均较Moore和Giffin方法有所改善。