氡及其子体测量方法简介

本文介绍了常用的氡及其子体测量方法。通过对原理和特点的分析比较，探讨了它们的优缺点及适用场合。根据采样方式，将氡的测量方法分为瞬时采样测量、连续采样测量和累积采样测量三大类，分别适用于三种不同目的的氡水平监测。并且提出了选择氡测量方法时应注意的几个问题。     

氡子体探测效率的测定

在放射性测量中,应该用待测核素的标准源测定其探测效率,然而,氡子体短半衰期衰变的特点无法制备其标准源,国内外至今还是个有待解决的问题。本文详细介绍了现场抽取氡子体样品测定其效率的新方法。假定源与探测器距离为零射,探测器对各种能量α粒子的效率均相同,则根据放射性衰变规律,由对标准源的效率就能计算出氡子体的探测效率。本文首次提出了解决这一难题的好办法,并已在实际工作中得到广泛应用。     

氡Tu子体气溶胶分离器的研制

为提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度，消除天然本底即氡Tu子体气溶胶的干扰是极为重要的。氡Tu子体气溶胶分离器是利用氡Tu子体气溶胶与人工放射性气溶胶的粒度特征的不同进行粒度分离采样的采样装置。将这种分离采样装置用于放射性气溶胶监测仪，在采样过程中将天然本底气溶胶预选掉大部分甚至绝大部分，这对于提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度有极大的意义。本文对分离器的工作原理、刻度方法、实验结果以及需要注意的问题进行了介绍和讨论。     

测量空气中氡子体的新三段法

本文从β衰变的两个氡子体对平衡当量氡浓度的贡献占９０％出发，提出了探测β从而监测氡及其子体的新三段法。β测量仪不仅能作为氡及其子体监测仪，而且还能作环境中β放射性气溶胶监测，目前β测量仪在国内，外已相当普及，本方法进一步发掘了现有仪器的潜力，实现了一机多用。     

基于神经网络的人工放射性气溶胶中氡子体扣除算法

介绍和分析了人工放射性气溶胶在线监测仪氡子体扣除算法中比例系数扣除法,现有算法存在分类粗糙、扣除准确度不高以及适应性不强等不足。为进一步提高扣除的准确度,降低检测限,提出了利用聚类分析先对谱线进行分类,然后在每个类中利用神经网络进行计算,最后进行扣除的方法。测试结果证明了聚类分析和神经网络扣除方法均能明显降低人工放射性气溶胶在线监测仪的检测限。     

气溶胶对氡室氡浓度影响的探讨

通过实验测试往氡室中充入气溶胶对氡室氡浓度的影响,及测试在不同氡浓度及气溶胶浓度的条件下气溶胶对氡子体的吸附.实验结果显示:气溶胶对氡室氡浓度的稳定性没有影响,不同气溶胶浓度则会改变氡子体的结合状态,从而影响氡子体的扩散系数,所以会影响总量测量仪的测量结果.     

氡(气)子体气溶胶分离器的研制

为提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度,消除天然本底即氡子体气溶胶的干扰是极为重要的。氡子体气溶胶分离器是利用氡子体气溶胶与人工放射性气溶胶的粒度特征的不同进行粒度分离采样的采样装置。将这种分离采样装置用于放射性气溶胶监测仪,在采样过程中将天然本底气溶胶预选掉大部分甚至绝大部分,这对于提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度有极大的意义。本文对分离器的工作原理、刻度方法、实验结果以及需要注意的问题进行了介绍和讨论。     

应用超高压静电就地抑制放射性粉尘、氡子体与放射性气溶胶的试验研究

铀矿开采和选冶的一些工作场所内,铀矿尘、氡子体和放射性气溶胶的浓度十分高,采用常规的通风防尘除氡方法,效果不甚理想,且耗电量较大。通过应用试验研究,文章提出了使用超高压静电设施来达到就地抑制铀矿尘、氡子体和放射性气溶胶,并进一步净化工作场所的目的,为铀矿冶生产中防治有害物工作开辟一条新途径。     

一种调控氡子体平衡因子的高浓度单分散性气溶胶发生器的研制

为了满足氡室内氡子体辐射场的调控要求,结合蒸发冷凝法的原理,利用电子烟发生器产生的癸二酸二辛酯(DEHS)与雾化器产生的NaCl颗粒结合再冷凝的方法,研制了高浓度单分散的气溶胶发生器。将该发生器应用于中国计量科学研究院20 m³氡室,充胶1分钟后气溶胶浓度最高可达到2.26×10⁵ cm^-3,平均粒径156.8 nm,单分散性1.38,氡室内氡子体平衡因子可调控达到0.65。     

吸入氡子体气溶胶粒子在呼吸道内的沉着分布

本文使用气溶胶粒子通过圆柱管的沉着机制——布朗扩散、重力沉降及惯性碰撞沉着理论和怀希尔(Weibel)肺模型,计算出吸入氡子体气溶胶粒子在各支气管段的沉着几率。根据沉着几率和氡子体放射性在气溶胶粒子上的分配比,从而获得吸入氡子体的沉着量。用计算结果与流行病学资料进行比较,氡子体沉着量多的支气管亦是肺癌发病率高的位置。     

浅析温湿度对静电收集法测氡仪收集效率影响的作用机理

静电收集法测氡仪要求有高而稳定的收集效率,温湿度对其影响较大,排除温湿度的影响是困扰仪器开发者多年来的一大问题。通过实验探讨温湿度对静电收集法测氡仪收集效率影响的作用机理,实验得出,收集效率既与相对湿度有关,又与绝对湿度有关,而不是其中某一个的单元函数,并应用团簇的形成与变化机制和中和机制对实验结果做出了理论解释。     

活性炭盒测氡析出率探测效率校准方法研究

采用活性炭盒测氡析出率的方法已成为国内外普遍采用的一种常规测量方法,活性炭盒的探测效率是该方法的关键参数。由于现有仪器很难直接测量活性炭盒中的氡活度,因而活性炭盒氡活度的测定成为校准活性炭盒探测效率的难点。本文提出了一种解决活性炭盒氡活度测定问题并校准活性炭盒探测效率的方法。通过测量活性炭盒泄放的氡的活度和活性炭盒泄放氡气前后的γ净计数率,推导出活性炭盒探测效率的计算公式并设计对应的校准方法。利用该方法对内直径63 mm、内高度32 mm的活性炭盒的探测效率进行了5次校准,平均探测效率为6.57%±0.26%。根据活性炭盒以及γ能谱测量装置,设计蒙特卡罗计算模型,探测效率的模拟结果为6.92%,与实验结果相差5%,说明该活性炭盒探测效率的校准方法是准确和可靠的。     

静电收集法测氡仪快速同步测量氡源有效源强及氡室泄漏率方法

氡室是刻度测氡仪的一种标准装置,还可以用于相关科学实验。氡源的有效源强和氡室的泄漏率是2个非常重要的参数。在分析传统测量方法的基础上,提出了利用静电收集法连续测氡仪快速同步测量氡源的有效源强及氡室泄漏率的新方法。仅仅利用2个较长周期的测量数据就得到了这两个参数,实验证明该方法准确可靠。     

小体积氡室中氡子体状态参数调控的模拟研究

基于空气中氡子体和气溶胶粒子的行为规律,研究了一种小体积氡室中氡子体状态参数稳定调控方法,即通过调节小体积氡室总换气率和气溶胶粒子数浓度实现氡及氡子体浓度、平衡因子和未结合态份额等状态参数稳定调控方法。建立了调控物理模型,根据模拟条件甄选氡子体和气溶胶粒子行为参数,采用Matlab模拟计算了小体积氡室氡子体状态参数的调控范围,并将模拟计算值与实验值进行比对,部分验证本文建立的调控方法。模拟计算结果表明,本研究所建立的调控方法可在小体积氡室内实现氡子体浓度、平衡因子和未结合态份额的稳定调控。本研究建立的调控方法为实验研究提供了初步的理论基础。     

连续测氡方法迭代修正因子的理论计算与实验测定

研究了一种连续测量环境氡浓度的方法,该方法需确定前次测量对当次测量的影响,即迭代修正因子。推导了适用于上述连续测氡方法的迭代修正因子的理论公式,并计算了迭代修正因子的理论值。用基于上述方法研制的NRL-1型氡连续测量仪进行了迭代因子的测量,并对测量结果的影响因素进行了讨论。结果表明,理论计算结果与实验测量结果符合较好,迭代修正因子仅与取样时间和测量时间有关。     

便携式氡析出率自动测量仪研究

氡析出率的可靠测量是环境氡污染治理中的关键因素。活性炭吸附法和静电收集法是氡析出率测量的常用方法,活性炭吸附法适合于在温湿度相对稳定且氡析出率变化不太大的条件下使用,静电收集法能实现快速测量,但目前静电收集式测氡仪如RAD7需对测量的氡浓度进行数据修正才能得到氡析出率。为实现氡析出率的可靠测量,南华大学基于累积集氡和静电收集法测氡的方式研制了一种便携式氡析出率自动测量仪,该测量仪无需干燥管干燥取样的气体,减少了干燥剂对集氡罩内介质表面氡析出率的影响。在自然环境下,该测量仪能准确测量氡浓度,无需借助计算机进行线性拟合处理数据,由内置微处理器将线性拟合转化为代数运算后便能根据测量的氡浓度自动计算出氡析出率。实验表明,该氡析出率自动测量仪在氡析出率标准装置上的测量值与参考值的相对偏差在5%以内。测量完毕直接得出氡析出率,方便了现场氡析出率测量的需求。     

活性炭局部降氡效率理论模型研究

活性炭具有较强的吸氡能力,利用该特性可实现局部空间降氡的目的。本文研究了活性炭局部降氡实际应用中最大降氡效率与活性炭吸附系数、活性炭质量、空间体积、环境温度及湿度等的关系,建立了计算活性炭局部降氡效率的理论模型,并通过菲律宾产4×8目和12×20目两种粒径的活性炭对理论模型进行了实验验证。结果表明,理论值和实测值的一致性较好,相对偏差均在±4.7%以内。     

铀尾矿库覆盖降氡黏土参数优化

为减少铀尾矿库上氡的析出,降低辐射危害程度,通常采用黏土覆盖铀尾矿库。对于覆盖黏土,其压实度和含水率是现场可控的,同时黏土压实度和含水率分别对覆盖厚度有着较大的影响。当黏土含水率大于最优含水率后,随黏土最大压实度增加,含水率反而减少。由此造成了在一定降氡效率前提下,压实度、含水率和覆盖层厚度间存在非线性变化关系。为取得合适的黏土覆盖厚度,本文对覆盖黏土的土工参数与黏土覆盖厚度间关系进行了分析,优选出了部分土工参数值。     

单层丝网法氡子体未结合态份额测量中结合态氡子体的影响评估

为系统研究单层丝网法测量氡子体未结合态份额中结合态氡子体的影响,本研究基于理论分析和实验测量,评估了同一种环境下不同目数的丝网对结合态氡子体的收集效率,分析了同一种丝网应用于不同的环境测量时结合态氡子体对未结合态份额测量的影响。研究表明,不同目数的金属丝网对结合态氡子体的收集效率并不高（0.7%～1.0%）,但由于典型室内环境中结合态氡子体占比较高（～92%）,结合态氡子体的存在会导致氡子体未结合态份额的测量值出现一定的系统性正偏差（3.1%～9.5%）,且该系统性正偏差随丝网目数的增加而增加。同一目数丝网,从室内环境直接应用于室外、矿山环境时,由于结合态氡子体中粗粒子模态占比较高,导致氡子体未结合态份额测量值出现较大偏差。从理论计算结果看,典型室外、矿山环境的偏差分别达40.3%和113%,这说明在使用单层丝网法测量氡子体未结合态份额时,有必要针对不同环境对金属丝网进行优选,尽量减少氡子体未结合态份额测量偏差。