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。     

时间间隔分析测量低浓度220Rn的实验研究

介绍了一种测量低浓度²²⁰Rn的方法--时间间隔分析方法。²²⁰Rn原子发生衰变发射α粒子并产生²¹⁶Po时,在很短时间内,²¹⁶Po衰变(半衰期0.145 s)又发射α粒子。多时间分析方法就是对2个连续发射的α粒子的时间间隔进行分析,使²²⁰Rn从²²²Rn中分辨出来。本实验通过卢卡斯氡探测器（FD125）对10 Bq的²²⁰Rn标准源进行流气式测量。当²²²Rn活度小于10倍左右²²⁰Rn活度时,计数率控制在60 min^-1以内,时间分辨率设置为1 ms,测量时间为10 h,测量结果的相对偏差在7%内。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

~(222)Rn/~(220)Rn子体连续测量仪研制

实验研制了基于α能谱法的~(222)Rn/~(220)Rn子体连续测量仪。该仪器采用微孔滤膜采样,采用PIPS探测器与α能谱测量技术实现~(222)Rn、~(220)Rn子体的α粒子计数与测量。实验测试表明:在不更换滤膜的前提下,可实现~(222)Rn/~(220)Rn子体的活度浓度及潜能的有限次连续测量;测~(222)Rn、~(220)Rn子体活度浓度的下限为10 Bq/m~3,~(222)Rn子体活度浓度为100 Bq/m~3时的测量合成不确定度优于10%。     

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。     

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。     

222Rn/220Rn子体测量方法与仪器比较

在小型氡混合室对抓取测量、连续测量和累积测量三种方法及仪器测量结果进行了比较。与优化五段法相比,对于222Rn平衡当量浓度,BWLM连续测量仪和24 h累积探测器测量结果分别高出其31%和29%,Wlx仪偏低20%左右;对于220Rn平衡当量浓度,FJ414-142低本底闪烁探测器和KF-602D氡子体测量仪的测量结果分别偏高86%和18%,BWLM连续测量仪和24 h累积探测器测量结果分别偏高28%和36%,Wlx仪偏低5%左右。对于这几种方法和仪器测量数据之间的差异,须进一步研究。     

用主动式活性炭盒测定室内环境的^222Rn和^220Rn浓度

把φ１０ｃｍ被动式活性炭盒稍加改装后进行主动式空气采样，用高效率ＨＰＧｅγ谱仪测量＾２２２Ｒｎ／＾２２０Ｒｎ短寿命子体的３５２ＫｅＶ／２３９ＫｅＶ的γ射线净峰面积，经刻度后可财得到空气中＾２２２Ｒｎ的浓度，＾２２２Ｒｎ和２２０Ｒｎ的实测刻度因子分别为０．２６３Ｂｑ＾－１．ｍ＾３．ｍｉｎ＾－１和０．１８２Ｂｑ＾－１．ｍ＾３．ｃｍ＾－１，给出室内环境和经各种空气处理的试验性测量结果，＾２２２Ｒｎ浓度为     

Effect of spring water on the radon concentration in the air at Masutomi spa in Yamanashi Prefecture,Japan

The concentrations of ²²²Rn existing in air have been studied by using a convenient and highly sensitive Pico-rad detector system at Masutomi spa in Yamanashi Prefecture, Japan. The measurements in air were carried out indoors and outdoors during the winter of 2000 and the summers of 1999 and 2005. The concentrations of ²²²Rn in spring water in this region were measured by the liquid scintillation method. The concentrations of natural radionuclides contained in soils surrounding spa areas were also examined by means of the γ-ray energy spectrometry technique using a Ge diode detector to investigate the correlation between the radionuclides contents and ²²²Rn concentrations in air at each point of interest. The atmospheric ²²²Rn concentrations in these areas were high, ranging from 5 Bq/m³ to 2676 Bq/m³. The radon concentration at each hotel was high in the order of the bath room, the dressing room, the lobby, and the outdoor area near the hotel, with averages and standard deviations of the concentration of 441 ± 79 Bq/m³, 351 ± 283 Bq/m³, 121 ± 5 Bq/m³, and 23 ± 1 Bq/m³, respectively. The source of ²²²Rn in the air in the bath room is more likely to be the spring water than the soil. The spring water plays carries the radon to the atmosphere. Our measurements indicated that the ²²²Rn concentration in the air was affected by the ²²²Rn concentration in spring water rather than that in soil.