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.     

测氡仪检定校准装置(氡室)性能改进

本文介绍了核工业放射性勘查计量站标准氡室（HD－1型），通过将原来只有一个探头的ZnS闪烁室式标准测氡仪改装成三探头的ZnS闪烁式标准测氡仪和组装高灵敏度氡子体测量仪等措施，提高了仪器的灵敏度，降低了氡室量值的下限，并实现了环境评价中的氡子体测量，使核工业放射性勘查计量站标准氡室可靠给出氡子体的标准浓度变成现实。     

大型自动化多功能氡室的建立

由于各种氡和氡子体测量仪器的工作原理、校准方法及稳定性不同，测量结果间差异明显，因此，需要建立相应的标准和校准装置，以保证测量结果的准确可靠。氡室是可提供氡及氡子体浓度均匀稳定且可调的密闭空间，与氡及子体的计量标准相结合，     

标准氡室自动监控系统

建立标准氡室的关键是对测量环境的温度、湿度和风速进行严格控制.本文介绍了某标准氡室自动监控系统的控制原理、软硬件结构和系统设计思想.该监控系统实现了氡室的温湿度自动控制、氡及氡子体浓度的自动检测和实验测量过程的数据全程记录.运行结果表明,该系统使用效果良好,达到了预期的设计目的.     

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。     

某些场所氡及其子体平衡因子的测量

环境氡子体所致剂量大多采用环境氡暴露量和推荐的氡及氡子体平衡因子来近似估算。但不同场所的环境条件差异很大,氡及氡子体的平衡因子也相差较大,从而导致此种估算方法存在较大的误差。为了提高基于氡暴露量估算氡子体所致剂量的质量,典型场所氡及其子体平衡因子的测量是必要的。采用南华大学研制的NRL-Ⅱ氡连续测量仪和NR-200A氡子体连续监测仪,在秦山核电基地、湖南省湘雅附一医院、湖南省肿瘤医院、锦原铀业等几个特殊工作场所进行空气中氡及其子体的平衡因子测量。测量结果表明,在沿海地区室内及放疗场所的平衡因子都比推荐值要小约40%;有些通风好且采取空气净化措施的区域平衡因子更小;内陆大部分室内的平衡因子与推荐值相近。     

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。     

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。     

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。     

土壤氡浓度的测量方法现状

测量土壤氡浓度的方法较多。从理论上来看,所有能用于环境或室内氡浓度测量的方法只要在取样装置上加以改进,适合土壤中的气体采集,都能用于土壤氡浓度测量。土壤氡浓度的测量受人为因素、地质因素、气象因素的影响,而测氡方法本身的局限性对土壤氡测量也有较大影响,方法的选择要综合考虑上述因素。     

用罐装氡气校准测氡仪的方法研究

为满足测氡仪校准和检定周期内的期间核查的需要,研制用罐装氡气校准测氡仪的方法。该方法采用氡的衰变规律和氡的测量原理,研制了动态标准物质——罐装氡气,可有效地克服标准镭源的缺乏和缺点,实现测氡仪质量控制活动。实验测试表明,该方法满足《测氡仪检定规程》JJG 825—2013中氡源的要求,用该方法校准测氡仪是可行的。     

氡测量刻度装置的设计与实现

为满足实验室对一般氡测量仪器的刻度需要，本工作设计能够实现在脉冲模式、恒定模式和连续模式3种模式下运行的氡测量刻度装置，并对装置进行稳定性和可靠性试验。试验结果表明，该装置可为氡及其子体的研究以及其测量仪器的标定提供一个可调节、具有稳定氡浓度的环境。      

标准氡室氡浓度不确定度评定方法探讨

标准氡室为氡测量仪器的校准提供氡浓度的参考标准,氡室氡浓度可由氡源的氡产生率、补氡时间、氡的自然衰变规律以及吸附/泄漏率等因素进行理论计算,也可用标准氡浓度测量仪测定,同时需要对氡室氡浓度的不确定度进行科学合理的评定.本文分析了这两种氡浓度定值方法的不确定度来源,并分别介绍和探讨了氡浓度值不确定度的评定方法.结果表明:由标准测量仪器测定氡浓度并进行不确定度评定,其方法优于基于氡源参数进行计算所得氡浓度值的不确定度评定方法.     

基于土壤氡源的湿度可调控的氡室系统

氡是构成天然辐射本底的主要成分,是辐射环境监测的重要内容之一。利用已知标准氡活度浓度的氡室对氡测量仪器进行刻度校正和性能检验,是氡测量中质量保证的重要环节。氡室通常由标准镭源以及氡活度浓度和湿度可以稳定调控的箱体构成,其中放射性镭源的获取及安全管理,常常给氡室的制造和推广使用带来困难。本研究依据地表深层土壤中氡活度浓度高且长时间稳定的特性,研制出了一种基于土壤氡源的湿度可调控的简易氡室系统。该系统利用不同比例的土壤气体和空气混合,调节氡活度浓度;利用电除湿,在一定范围内调节湿度。实验结果表明,该套氡室系统氡活度浓度能够在826～5 852 Bq/m³范围内稳定调节,相对湿度能够在30.8%RH～70.6%RH范围内调节,氡活度浓度和湿度的稳定时间都能超过40小时。该氡室系统摆脱了镭源的限制,简单且易于实现,能够应用于测氡仪标定或检验实验,服务于教学和科研,有望推广应用于测氡仪的比对和质量控制。     

含氡放射性水体氡析出规律的理论研究

利用氡扩散运移理论,建立了水体内氡迁移的一维微分方程,推导了水中氡浓度及水体表面氡析出率的计算公式;研究了水底射气介质氡析出率、氡传输速率、水中氡扩散系数以及水体深度等参数对水中氡浓度和水体表面氡析出率的影响。结果表明:在其他参数保持不变时,(1)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水底射气介质氡析出率的增大而增大;(2)同一深度处的水中氡浓度随氡传输速率的增大而减小,而水体表面氡析出率随氡传输速率的增大而增大,且当氡传输速率大于1×10-6m/s时,氡传输速率的变化对水体表面氡析出率的影响不明显;(3)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水中氡扩散系数的增大而增大;(4)水体表面处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水体深度的增大而减小。     

NRL-1型测氡仪的绝对湿度效应研究

本文根据目前国内外对绝对湿度效应的研究现状,针对绝对湿度对NRL-1型测氡仪探测效率的影响,建立了NRL-1型测氡仪温湿度修正的实验方案。通过对南华大学氡实验室氡活度浓度的控制、温湿度调节方案进行分析与改进,控制实验中的绝对湿度变化,得到了不同绝对湿度下的修正因子,并获得了绝对湿度在1.90~14.91 g/m3范围内的温湿度修正曲线,从而成功地对NRL-1型测氡仪进行了温湿度效应修正。实验结果表明：综合考虑绝对湿度的情况下,在绝对湿度小于2.4 g/m³时,NRL-1型连续测氡仪的收集效率趋近于常数;其绝对湿度的修正因子基本接近于1;而随着绝对湿度的增大,修正因子呈非线性增长。     

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。     

便携式测氡仪器的研制

阐述了一种便携式测氡仪器的设计方案,包括测量原理、硬件和软件.通过分析氡的α衰变子体和说明区分这些子体的方法来阐明测量原理,详细介绍了组成该仪器的各个部件及其原理,如电源、半导体探测器、微控制器等.最后根据测量结果具体分析了仪器的性能.