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。     

氡子体粒度分离采样器研制

根据氡子体与人工放射性气溶胶粒径的差异,研制了一套氡子体粒度分离采样器。这种装置能在采样过程中分离掉氡子体,主要采集关注的人工放射性气溶胶。使用这种采样器进行采样,可显著降低氡子体的干扰,提高监测灵敏度。该采样器经过改造,也可用于放射性气溶胶连续监测仪。     

放射性气溶胶粒度分离采样装置

一种放射性气溶胶粒度分离采样装置，涉及用于克服氡如子体干扰的人工放射性气溶胶的测量领域。该装置包括气体进入口（1）、固定架（8）、气体出口（4）和滤纸（5），特点是在固定架（8）内设有管嘴上下相对的分离管嘴（2）和收集管嘴（3），收集管嘴（3）底部与滤纸（5）封闭接触。该装置利用氡钍子体粒径小于人工气溶胶粒径的特点实现两者的分离，先测出收集到滤纸上的人工放射性，再补测氡子体衰变至可以忽略后的、可能与氡子体一起被分离的人工放射性气溶胶的放射性。本发明可用于放射性气溶胶连续监测。     

高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪

介绍了一种高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪（CAM-1型）。该监测仪利用人工放射性气溶胶和天然放射性气溶胶粒度分布特性的不同,采用气溶胶粒度分离采样的方法,在采样过程中首先去除了天然放射性本底的大部分;进而在样品测量中利用a能谱分析法和改进a/β比值法,进一步消除了天然放射性本底的影响。通过上述措施,不仅实现了a气溶胶和β气溶胶的同时监测,而且极大地提高了仪器的监测灵敏度。介绍了CAM-1型放射性气溶胶连续监测仪的工作原理、结构设计、运行实验和监测灵敏度的估算。实验表明,在普通天然本底条件下,仪器的监测灵敏度为0.015Bq/m^3(对a放射性气溶胶）和1.0Bq/m^3(对β放射性气溶胶）;在高氡本底（10^3～10^4Bq/m^3）情况下,仪器的监测灵敏度则分别为0.15Bq/m^3（对a放射性气溶胶）和10Bq/m^3(对β放射性气溶胶）。监测仪报告数据的时间间隔通常30min,了可按需要任意设置。仪器具有各项自动报警功能。     

高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪的研制

通过粒度分离采样、真空测量模式、能量甄别法和α/β比值法的氡扣除技术的联合应用,扣除了绝大部分氡、钍及其子体对放射性气溶胶监测的干扰,研制出了高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪,并将其在不同氡活度浓度的环境下进行了运行验证,效果良好。该监测仪适用于相关核设施等氡活度浓度较高的场所,为燃料泄漏检查等职业人员的辐射安全提供了重要保障。     

对α—β放射性气溶胶快速监测仪比例因子的实验研究

α－β放射性气溶胶快速监测仪采用α能量甄别补偿和α／β比值法监测放射性气溶胶，本文介绍其α比例因子Ｋ，β比例因子Ｋβ与天然本底氡氢子体间的关系，实验研究了Ｋα，Ｋβ的确定。     

衰变法测量放射性气溶胶中总α放射性活度的探讨

衰变法是根据人工放射性气溶胶的半衰期远比天然氡、钍子体半衰期长而提出的方法、在取样后24h,空气样品中的氡、钍子体已衰减到原来的1%,取样72h后,样品上的氡、钍子体放射性几乎全部衰变完。因此可直接用低本底α、β测量装置测得的放射性活度推算出人工放射性气溶胶的浓度。文章主要研究了衰变法测量放射性气溶胶中总α放射性活度的本底测量、源效率、仪器效率、判断限(L_C)、探测限(L_D)、滤膜的过滤效率和自吸收因子、不确定度评定等内容。     

利用驻极体提高测Tu的灵敏度

Tu的衰变子体跟氡的一样，其大部分（＞90％）在形成初期是带正电荷的。利用这一特性，在剂量计采样小室加静电场可大大提高测Tu灵敏度。利用驻极体在剂量计采样小室产生静电场，用CR－39 SSNTD记录Tu及其子体衰变释放的α粒子，从而提高了测Tu灵敏度。该方法平行法测Tu和吸收体法测Tu的灵敏度分别提高为8倍和33倍。     

累积式放射性气溶胶连续监测仪的实验运行数据处理

介绍了一种按累积式采样和计数测量方式运行的α/β放射性气溶胶连续监测仪及其实验运行数据的3种处理方法。用这3种方法分别给出了在只有氡（和Th）子体的天然本底和在核设施工作场所的条件下的实验数据计算结果,并对相关的数据处理结果做出了评价,给出了3种不同数据处理方法的监测仪探测下限的计算公式,并且讨论了3种数据处理方法的优缺点以及与此有关的问题。     

α－β放射性气溶胶快速监测仪的研制

文章介绍１种能即时并同时测量气溶胶样品中α与β放射性活度的放射性气溶胶监测仪。仪器在采样后２０ｍｉｎ内给出结果。采样时间为２０ｍｉｎ。活度测量、计算和结果打印由单板机控制的数据处理器完成。在所建议的采样条件、仪表工作条件及在常规的Ｒｎ、Ｔｈ子体天然本底条件下，仪器对长寿命核素形成的α与β气溶胶能同时给出测量结果，其探测下限值较低，适于常规监测使用。     

α放射性气溶胶连续测量的本底扣除技术及探测灵敏度研究

为了实现核设施退役现场α气溶胶的实时连续测量,开展了针对各单独核素的天然本底跟踪补偿技术研究,并对连续测量模式下的α气溶胶探测灵敏度进行了研究。通过理论分析及实验研究,实现了α气溶胶实时连续测量过程中天然本底的α能谱向前拖尾部分的影响的自动跟踪补偿,使用该方法对天然本底进行扣除,其扣除率大于90%。使用建立的实时连续测量过程中针对各单独核素的天然本底跟踪补偿技术及气溶胶的分粒度连续取样技术进行了α气溶胶浓度连续测量模式的探测灵敏度研究,当监测时间为25 min,氡子体浓度为100 Bq·m-3时,对α气溶胶浓度连续测量的探测灵敏度为0.02 Bq·m-3。     

对α－β放射性气溶胶快速监测仪比例因子的实验研究

α－β放射性气溶胶快速监测仪采用α能量甄别补偿法和α／β比值法监测放射性气溶胶，本文介绍其α比例因子Ｋα、β比例因子Ｋβ与天然本底氡气子体之间的关系，实验研究了Ｋα、Ｋβ的确定。     

α—β放射性气溶胶快速监测仪的研制

文章介绍了１种能即时并同时测量气溶胶样品中α和β放射笥活度的放射性气溶胶监测仪。仪器在采样后２０ｍｉｎ内给出结果，采样时间为２０ｍｉｎ。活度测量，计算和结果打印由单板机控制的数据处理器完成。在所建议的采样条件，仪表工作条件及在常规的Ｒｎ、Ｔｈ子体天然本底条件下，仪器对长寿命核素形成的α与β气溶胶能同时给出测量结果，其探测下限值     

一种改进的α/β比值法

空气中人工核素的最大容许浓度一般都很低,而天然氧、钍射气子体不仅浓度高且变化大(一年四季不同,昼夜间最大可差一个数量级),对人工核素污染的监测带来一定困难。在所采用的方法中,“氡、钍子体α、β放射性浓度比值法”是比较简便易行的。我们对设备和测量方法稍加改进,测量装置由两套减为一套,鉴别灵敏度也有一定的提高。 一、方法 α/β比值法,是建立在“空气中天然氡、钍子体放射性平衡比基本不变”的原理上,只要每次采样时流量、采样总量固定,采样结束后到开始测量之间的时间间隔不变,计数     

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。     

新型放射性气溶胶在线监测仪设计

采用传统工控机作为控制/处理器的放射性气溶胶在线监测仪体积大、集成度低,在恶劣环境下容易因计算机死机、系统故障等导致仪器运行中断,为此研制了一种新型放射性气溶胶在线连续监测仪。该仪器在以高性能ARM嵌入式系统为核心的硬件和软件环境下,较好地实现了α能谱平滑、寻峰、峰位校正,天然氡钍及其子体放射性气溶胶扣除等关键技术,有效地提高了仪器的运行可靠性和稳定性。对监测仪进行了超过72 h的普通实验室环境的运行实验,测试结果表明:该仪器对α和β气溶胶的探测限分别为0.046 Bq/cm~3和0.29 Bq/cm~3。此外,通过相关试验对监测仪的准确性和稳定性进行了验证。     

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。     

新型气溶胶监测仪研制

为防止核电厂气溶胶在线连续监测仪常因氡钍子体影响而产生误报警问题,研制了一种新型的气溶胶监测仪。新型的气溶胶监测仪采用样品收集、停留、测量分段步进的方式,引入了温度补偿、自吸收校正、双能量甄别法和α/β比值法等方法对仪器进行精度修正,从而消除氡钍子体的干扰问题。     

氡浓度对气溶胶监测仪判断限的影响及分析

环境中氡浓度水平对气溶胶监测仪的判断限会有所影响,本文以中国辐射防护研究院氡及子体发生系统为基础,通过改造并分别搭载国内外六台气溶胶监测仪对其进行了探究。根据实验数据给出了按照气溶胶监测仪的监测模式选用氡浓度与其判断限的相关关系建议:单次测量模式和固定式累积测量模式的气溶胶监测仪判断限与氡浓度存在线性关系,移动式累积测量模式的气溶胶监测仪判断限与氡浓度平方根为幂函数拟合关系。     

α/β放射性气溶胶的小流量采样快速测量技术研究

针对放射性气溶胶监测仪的便携要求,设计了一套小流量采样快速测量系统和测量方法。采用累积采样累积测量的方式,联合利用能量甄别修正法与α/β比值法去除Rn子体的干扰,实现小流量采样条件下的α/β放射性气溶胶的同时监测。通过对探测下限的分析,表明该方法可满足应急监测的需求,为便携式α/β放射性气溶胶监测仪设计提供了参考。