氡钍子体测量中滤膜自吸收系数的测定

为更加高效、精准地测量氡钍子体浓度,探讨了一种测定氡钍子体测量中滤膜自吸收系数的新方法。该方法在不更换滤膜的基础上引入了活度累积函数,计算得出了连续测量过程中的测量次数与滤膜自吸收系数的关系,以及滤膜的自吸收系数与使用次数的关系。     

气溶胶粒径分布对肺模型评价氡子体有效剂量的影响

剂量学近似方法常用于评估氡子体有效剂量。在回顾ICRP66号肺模型的基础上,计算分析了气溶胶粒径对肺部区域沉积份额的影响。在此基础上,计算讨论了气溶胶粒径分布对氡子体有效剂量转换系数的影响,结合粒径分布实验测量值,综述了典型环境下氡子体有效剂量转换系数同未结合态份额及结合态粒径分布的关系。     

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。     

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、(气土)子体浓度测量数据的微型计算机处理

吸入含有氡、(气土)子体的空气会使人体肺组织受到电离辐射的照射,多年来人们对测定氡、(气土)子体浓度的方法进行了大量的研究,归纳起来可分为两类:(1)总α放射性测量法。滤膜采样后,用α探测装置测定RaA和RaC′放出的总α计数,从而计算出RaA、RaB和RaC浓度。由于测量条件和需要测定的核素不同,而选择各种各样的测量时间。(2)α能谱学方法,可更准确地测定氡子体的浓度。滤膜采样后,在两段时间内用α谱仪测定滤膜上RaA衰变放出的6MeV和RaC′衰变产生的7.68MeV的α计数,从而算出RaA、RaB和RaC浓度。     

滤纸吸附氡子体气溶胶能谱的研究

通过使用在线监测仪在氡室中对氡子体气溶胶能谱进行测量,获取了滤纸吸附氡子体气溶胶能谱,研究了氡子体α能谱重叠的原因,找到了描述给定测量时间滤纸吸附氡子体气溶胶能谱的方法。采用离散化法处理滤纸上氡子体的累积过程,建立累积模型。该模型可以准确描述累积过程,得到给定取样时间下滤纸吸附氡子体气溶胶的累积能谱,为更准确地模拟氡子体的α粒子能谱提出了可行性方案。     

滤膜对α-放射性气溶胶取样性能研究

α-放射性气溶胶取样膜是放射性气溶胶监测系统的重要组成部分,选择过滤效率高、自吸收小及高表面收集特性的滤膜,将有利于提高监测速度和被测α的能量分辨率,后者有利于α辐射体的准确监测和成分分析。研究选用三种不同类型滤膜采集氡子体气溶胶,测定了滤膜对气溶胶取样的过滤效率、自吸收因子、表面收集特性以及阻力与流量的关系参数。在气溶胶浓度、取样流量和取样时间相同的条件下,平均孔径为0.8μm的混合纤维素酯滤膜的过滤效率最高,自吸收损失较小;孔径为0.4μm的重离子微孔滤膜的自吸收损失最小,表面收集特性优越,对于提高监测分辨率具有优势;玻璃纤维滤膜的阻力小,适合大流量取样条件下采用。     

氡子体气溶胶活度粒径分布监测系统的研制

重点探讨了基于金属筛网扩散组理论来测量氡子体活度粒径分布的Twomy非线性迭带算法、EM最大期望值算法,并据此给出一个氡子体活度粒径分析监测系统的实现方案;该系统通过筛网参数计算画出透过率曲线;然后,根据扩散组数据用这两种算法估算氡子体活度粒径分布,并给出氡子体活度粒径分布的直方图;还用标准的泊松粒径分布数据来验证这两种算法,并用该监测系统对室内空气、煤油灯燃气进行放射性活度粒径分布的测量和分析。实验结果表明两种算法得出的氡子体活度粒径分布呈双峰分布,其未结合态氡子体活度粒径范围、结合态氡子体活度粒径范围都与其它的研究相吻合;但在测量精度方面还有待进一步研究。     

室内氡子体有效剂量转换系数的影响因素分析

室内氡子体有效剂量转换系数受室内环境参数的影响。为了理解和评价室内氡子体有效剂量转换系数随换气率、气溶胶浓度和气溶胶粒径分布的变化关系,从室内氡子体模型出发,结合前人实测的室内环境参数,计算了典型室内环境氡子体剂量转换系数值,并重点分析了室内环境参数中换气率、气溶胶浓度、气溶胶粒径分布对室内氡子体剂量转换系数的影响。在换气率为0.55 h-1,气溶胶浓度1.0×104 cm-3,AMTD为1.0 nm,AMAD为200 nm的典型室内环境,氡子体有效剂量转换系数为28.4 nSv.(Bq.h.m-3)-1,考虑到室内环境参数的变化范围,该值可以在19.9~33.9 nSv.(Bq.h.m-3)-1范围内变化。     

氡子体浓度测量中采样时间的选取

<正>氡子体主要是指氡衰变后生成的几个短寿命核素,在空气中主要以亚μm的气溶胶状态存在,会随人的呼吸而沉淀到支气管和肺部,给呼吸系统器官组织造成辐射损伤,因此对氡子体的研究有重要意义。对于空气中氡子体浓度的测量,由于浓度较低,通常是将氡子体收集起来,通过α辐射测量仪测量α放射性强度。收集氡子体的方法有很多,但最常用的是滤膜过滤法,即通过采样泵和滤膜     

Radon and thoron progeny integrated measurement based on high-voltage sampling

For the purpose of directly measuring radon and thoron progeny concentrations simultaneously, an unattended battery-operated progeny measurement (UBPM) device, which samples aerosol particles in an electric field, was improved by adopting two different thickness aluminum foils for alpha particles discriminating. The equations for the calculation of the results were derived, and a series of calibration experiments and comparison tests were carried out in the potential alpha energy concentration calibration chamber in BfS Berlin and the HMGU experimental thoron house, respectively. Results show that the calibration coefficients are stable in different levels of radon and thoron progeny. The lower level detection limits of the device for radon and thoron progeny concentration are 1.22 and 0.14 Bq m^?3, respectively, for three months exposure. The instrument proved to be independent from environmental conditions in ordinary living room conditions (humidity <65% RH, aerosol particle concentration >1500 cm^?1). Comparison results show that the measurement results of the UBPM device are comparable with the reference instrument and suitable for long-term radon and thoron survey in dwellings.     

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。     

A study of the polyethylene membrane used in diffusion chambers for radon gas concentration measurements

Solid-state nuclear track detectors (SSNTDs) in diffusion chambers have been routinely used for long-term measurements of radon gas concentrations. In usual practice, a filter is added across the top of the diffusion chamber to stop the progeny from entering. Thoron can also be deterred from entering the diffusion chamber by using a polyethylene (PE) membrane. However, the thickness of the PE membrane is rarely specified in the literature. In this paper, we will present our experimental results for a radon exposure that the number of alpha-particle tracks registered by the LR 115 SSNTD in a Karlsruhe diffusion chamber covered with one layer of PE membrane is actually enhanced. This is explained by enhanced deposition of radon progeny on the outside surface of the PE membrane and the insufficient thickness of the PE membrane to stop the alpha particles emitted from these deposited radon progeny to reach the SSNTD. We will present the PE thickness which can stop the alpha particles emitted from the deposited radon or thoron progeny. For the “twin diffusion chambers method”, one of the diffusion chambers is covered with PE membranes. The optimal number of thickness of PE membranes will be determined, which allows the largest amount of radon gas to diffuse into the diffusion chamber while at the same time screening out the largest amount of thoron gas.     

抽出式通风独头巷道内氡及氡子体浓度的分布及特性分析

铀矿井下的独头巷道是氡及其子体浓度分布很高的场所。为指导抽出式通风独头巷道的排氡和排氡子体通风设计,初步完善了独头巷道通风气流中氡浓度与氡子体α潜能浓度之间的简化数学关系,分析了通风阻力对独头巷道岩壁氡析出率的影响;分别得出了抽出式通风独头巷道风流中氡浓度与氡子体浓度分布的数学计算模型,利用该模型分别得到了排氡和排氡子体最小风量的计算公式;针对具体的独头巷道,研究了巷道内氡浓度及氡子体浓度的分布规律以及排氡和排氡子体最小风量的变化规律。研究结果表明,距离抽出式通风独头巷道入口越远,巷道内氡浓度及氡子体浓度越高,氡及氡子体的浓度均随通风量的增大而减小,随岩壁氡析出率而增大;排氡和排氡子体所需的最小风量均随岩壁氡析出率而增大,随巷道长度而增大。     

基于扣除算法的环境氡和氡子体连续测量仪

环境氡和氡子体连续测量是准确计算氡的辐射剂量、客观评价氡危害的前提。介绍了一种使用闪烁室法和滤膜收集法、基于扣除算法的能够同时连续测量氡和氡子体的智能化测量仪器，详细介绍了仪器的测量原理、结构，并给出了在标准氡室和办公室中的部分测量数据。     

氡子体连续测量仪的研制

本工作研制氡子体连续测量仪。仪器由泵主动采样，滤膜收集氡子体，采用半导体探测器测量α辐射，二道能谱法测量α计数，使用扣除算法计算氡子体潜能浓度，通过测量²¹²Po的8.78MeVα计数消除²²⁰Rn对氡子体的测量干扰。仪器可在不更换滤膜情况下连续测量，测量周期可选择1、1.5、2和3h。采用MCS51单片机控制自动采样、测量和计算。测量范围为0.0015~100μJ·m^-3，测量值大于0.1μJ·m^-3时的测量不确定度小于10%。     

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。     

室内氡子体行为模型研究

室内氡气体衰变产生短寿命氡子体,其子体的行为受室内换气状况、墙壁附着、子体同气溶胶粒子结合等物理过程的影响,宏观表征是未结合态份额和平衡因子受换气率、气溶胶浓度及气溶胶粒径分布状况等参数的影响。本文通过建立模型对室内氡子体行为进行了理论研究,重点考虑了换气率、气溶胶状况对未结合态份额和平衡因子的影响。计算结果表明平衡因子随换气率的增加而迅速减小,未结合态份额随气溶胶粒径分布的减小而迅速增加,气溶胶浓度只有在非常低的情况下才对未结合态份额和平衡因子产生明显影响。