现场环境氡子体未结合态份额测量及剂量评价

氡子体未结合态份额直接影响环境中氡暴露剂量。为了弄清楚现场环境氡子体未结合态份额,准确评价氡暴露剂量,利用累积式氡子体未结合态份额测量装置对环境中氡子体未结合态份额进行了现场测量,对不同环境氡暴露剂量和未结合态氡子体的影响进行了评价。研究表明,尽管不同环境氡子体浓度有较大差别,室内外氡子体未结合态份额差别不是太明显,室内外环境氡子体未结合态份额变化范围9.27%～16.87%,未结合态氡子体对氡子体暴露有效剂量贡献的份额在30.22%～46.24%变化,矿山环境氡子体未结合态份额和剂量贡献份额明显高于室内环境。     

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。     

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。     

环境^222Rn和^220Rn子体所致气管支气管剂量的模拟测量

本文介绍了用Ｈｏｐｋｅ等人提出了的“支气管剂量计”测定环境空气中＾２２２Ｒｎ和＾２２０Ｒｎ子体所致的气管支气管子（Ｔ－Ｂ区）剂量。通过模拟测量人的鼻腔（Ｎ区）和Ｔ－Ｂ区的＾２２２Ｒｎ和２２０Ｒｎ子体沉积份额，分别计算出以ｍＧｙ／ＷＬＭ和ｍＳｖ（ａ．Ｂｑ．ｍ＾－３）为单位表示的Ｔ－Ｂ区的剂量转换因子，在实验室关闭门窗，开启空调以及施放正，负离子等不同的空气处理情况（照射条件）下，比较了剂量转换因子的     

吸入氡子体肺部有效剂量转换系数的影响因素研究

基于ICRP 66号报告中的呼吸道生物动力学模型,采用MATLAB软件中的Simulink仿真工具,建立了人体呼吸道的廓清模型,利用建立的廓清模型计算了不同参数条件下肺部有效剂量转换系数(mSv/WLM)的变化规律。结果显示吸入氡子体粒径对肺部有效剂量转换系数的影响最大,当粒径在0.7～10 000 nm之间变化时,肺部有效剂量转换系数的变化能达到10倍以上;其次是呼吸率,呼吸率直接决定了吸入氡子体粒子的数量,当成年男性重度工作状态时肺部有效剂量转换系数是睡眠状态下的4.2倍;未结合态份额对剂量转换系数的影响会随着吸入氡子体粒径值不同而发生改变,当未结合态份额从0变化到0.08时,肺部有效剂量转换系数最多能增大79%;相比而言吸收入血速率对肺部有效剂量转换系数的影响只有不到4%。     

吸入氡子体的剂量估算及危害评价

一、氡及其子体的来源和放射学特性在本世纪初发现了放射性惰性气体氡,氡来自~(238)U衰变系中~(226)Ra的衰变,氡衰变生成四种短寿命放射性核素(图1),再进一步衰变,最后到铅的稳定同位素~(206)Pb。土壤和岩石中的镭是氡气的主要来源。在铀矿山和某些非铀矿山,由于矿石中含有镭,井下氡浓度很高,如通风不好,氡浓度会更高。     

氡短寿命子体浓度测量

本文从氡及其子体衰变规律出发，根据取样和测量期间的边界条件解Ｂａｔｅｍａｎ方程，详细推导出了总α计数法和α能谱法测量待测空气中氡短寿命子体浓度的计算公式。编写了计算机程序，核对了收集到的部分测量程序的公式；指出了两个已表公式的错误，进行更正和补充后。列出了相应的ＳＩ单位表示的公式，成功地将计算机技术用於氡子体测量。     

氡子体的行为和剂量学相关量

本文对氡子体的潜能摄入量I_P和氡的活度吸入量I_a作为氡子体的剂量学相关量进行了分析。从空气中氡子体的平衡方程出发,研究了平衡因数F,自由态份额f_P,以及H_E/I_P和H_E/I。随影响氡子体行为的参数λ_d,λ_a和λ_v变化的规律。对几种典型的通风和含尘状况给出了由氡的活度吸入量计算氡子体有效剂量当量的换算系数F_a。用不同方法对所得F_a值的可靠性进行了检验。     

220Rn子体暴露的剂量转换系数研究

环境中220Rn子体暴露的剂量评价是近些年天然辐射防护研究领域热议的问题之一,其中一个焦点问题就是室内环境220Rn子体暴露的剂量转换系数的变化.回顾了近年来国内外该问题相关的研究结果,自行计算了室内环境下220 Rn子体暴露的剂量转换系数,特别考虑结合态粒径分布及未结合态份额对室内环境220Rn子体暴露的剂量转换系数的影响.研究表明,220Rn子体暴露的剂量转换系数随着结合态220Rn子体粒径分布的增加而先降低后增加,随着220 Rn子体未结合态份额的增大而线性增大.典型室内环境下220Rn子体暴露的有效剂量转换系数为95.95 nSv·(Bq· h· m-3)-1,其变化范围为90.61～101.28 nSv· (Bq·h·m-3)-1.     

海南温泉设施氡及子体浓度测量与所致剂量研究

为了解海南省温泉设施内氡及子体浓度水平以及温泉利用带来的辐射剂量,采用连续测量方法,对海南省4个地区的典型温泉酒店内不同环境空气中氡及其子体浓度开展了现场测量。结果显示:温泉酒店室内氡及其子体的平均浓度分别为(37.7±21.1) Bq/m³和(16.3±13.9) Bq/m³,氡浓度低于世界卫生组织推荐的参考水平和我国现行国标GB 18871—2002规定的室内氡控制水平;温泉酒店室内环境空气中氡子体所致年有效剂量平均值为1.03 mSv,处于我国正常本底水平范围;客房内氡及子体浓度普遍高于酒店大厅和酒店工作人员的工作间,大厅及工作间相对较低的平衡因子佐证通风状态良好,提示温泉酒店内氡浓度与通风状态密切相关;观察到温泉水利用可以导致客房房间内氡浓度暂时性升高。     

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。     

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%。     

氡活度绝对测量中氡源最佳冷凝半径的ANSYS模拟

为了简化氡活度绝对测量实验中对不同温度场测量的繁琐重复,基于ANSYS对氡活度绝对测量实验中冷凝传热过程及温度场分布进行模拟计算。通过模拟实验中的输入温度,得到理论上氡源的最佳冷凝半径。结果表明,有限元分析的结果对实验中输入温度的选择具有指导作用。     

室内氡子体测量及其有效剂量估算

运用α粒子连续空气监测仪Alpha-7A,采用连续测量滤纸上氡子体活度浓度的方法分别对地上和地下某室内环境氡子体浓度进行测量,就活度浓度变化的分析结果进行有效剂量估算。实验研究结果表明:环境因素对氡子体活度浓度值影响较大。一定测量时间范围内,218Po与214Po活度浓度随测量时间不断变化,且存在相对稳定值;212Po活度浓度随测量时间线性变化,线性变化斜率大小k与环境密切相关;氡子体α潜能所致年平均有效剂量的保守估算值均低于2000年调查结果。     

氡子体α能谱真空测量RaB的反冲损失率

氡子体α能谱法测量时的真空度使RaB发生反冲损失,这会对氡子体测量精度产生影响并造成测量腔室的污染。本实验选用0.8 μm孔径的Millipore AA型滤膜,在流率为6.3、12.3和15.6 L/min下,使用ELPI粒径分析仪、α测量仪和α谱仪分别对氡室气溶胶粒径分布、滤膜自吸收系数及反冲损失率进行测量。结果显示：氡室内气溶胶浓度呈单峰分布;相应流率下的自吸收系数为0.978、0.980、0.989,反冲损失率为0.362 8、0.368 4和0.362 9;所得反冲损失率并未表现出较大的差异,但滤膜样品上由RaA衰变产生的RaB原子却有较大的反冲损失。     

有色金属矿山环境中氡及其子体水平与剂量评价

本文报道了全国 1 6个省市的 85个有色金属矿山井下及地面环境中氡及其子体水平 ,矿井下氡的平均浓度为 ( 2 0 31± 1 2 38) Bqm- 3 ,氡子体为 ( 4 .6 0± 1 .76 )× 1 0 - 6Jm- 3 ,平均值超过放射工作人员限值 ( 8.3× 1 0 - 6Jm- 3 )的矿山占被调查矿山总数的 2 3% ,地面厂房、办公及生活区室内氡为 ( 5 7～ 6 9) Bqm- 3 ,氡子体为 ( 1 5 .4～ 1 8.0 )×1 0 - 8Jm- 3 ,室外氡为 ( 2 4± 8) Bqm- 3 ,氡子体为 ( 8± 1 )× 1 0 - 8Jm- 3。氡子体致矿工的年有效剂量当量为 3.36～ 4 7.81m Sva- 1 ,其年暴露量为 0 .71～ 1 5 .5 7m Jhm- 3 a- 1 ,预计矿工终身平均肺癌发生率为 9.7× 1 0 - 4。     

氡子体未结合态份额的变化规律研究

氡及其子体对公众的辐射照射占天然辐射照射的一半以上,而室内氡子体未结合态份额是影响氡子体剂量转换系数的重要参数。为探究氡子体未结合态份额的变化及受室内外环境因素的影响规律,本研究采用自行开发的累积式氡子体未结合态份额采样装置,在北京大学技物楼室内外环境中开展了氡子体未结合态份额的年变化测量,并利用商用连续式氡子体测量仪测量了室内氡子体未结合态份额的日变化。实测结果表明：在室内和室外不同环境中,氡子体未结合态份额的年平均值分别为8.8%(6.4%～12.5%）和9.7%(4.9%～12.8%);室内环境中氡子体未结合态份额相对稳定;室外环境中氡子体未结合态份额受环境因素影响大,波动较大;关于日变化,虽然室内平衡当量氡子体浓度呈现出明显的上午高下午低的日变化规律,但没有观察到未结合态份额有规律性的日变化。     

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。     

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。