活性炭-γ谱法测量氡析出率的湿度效应研究

用活性炭法测氡析出时,由于介质中通常含有一定量的水,因而活性炭在吸附氡的过程中同时也吸附了一定量的水,其吸水的多少与介质的含水率有关.活性炭吸水会影响对氡的吸附,当吸水到一定程度时会对测量结果产生显著的影响.本文给出了活性炭法测氡析出率的湿度修正实验方法,并给出了混凝土、石膏板介质表面的析出率修正实验数据.     

便携式氡析出率自动测量仪研究

氡析出率的可靠测量是环境氡污染治理中的关键因素。活性炭吸附法和静电收集法是氡析出率测量的常用方法,活性炭吸附法适合于在温湿度相对稳定且氡析出率变化不太大的条件下使用,静电收集法能实现快速测量,但目前静电收集式测氡仪如RAD7需对测量的氡浓度进行数据修正才能得到氡析出率。为实现氡析出率的可靠测量,南华大学基于累积集氡和静电收集法测氡的方式研制了一种便携式氡析出率自动测量仪,该测量仪无需干燥管干燥取样的气体,减少了干燥剂对集氡罩内介质表面氡析出率的影响。在自然环境下,该测量仪能准确测量氡浓度,无需借助计算机进行线性拟合处理数据,由内置微处理器将线性拟合转化为代数运算后便能根据测量的氡浓度自动计算出氡析出率。实验表明,该氡析出率自动测量仪在氡析出率标准装置上的测量值与参考值的相对偏差在5%以内。测量完毕直接得出氡析出率,方便了现场氡析出率测量的需求。     

泄露和反扩散对氡析出率测量的影响研究

为研究累积法测量介质表面氡析出率时泄漏和反扩散对测量结果的影响,通过引入泄露和反扩散率并在南华大学氡析出率标准参考装置上不同的实验条件下测量。测量结果表明,集氡室与待测介质表面的密封程度不会影响氡析出率的准确可靠测量。引入泄露和反扩散率为现场氡析出率的准确可靠测量提供方法保障。     

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。     

活性炭吸附法测量铀尾矿氡析出率

介绍一种用活性炭吸附法测量铀尾矿表面氡析出率的方法，简要叙述了采样器和测量仪器的性能、特点，刻度及测量方法。通过在铀尾矿库的现场连续一年的监测，研究铀尾矿库年氡析出率的变化规律，总结测量年平均氡析出率的最佳季节和条件。     

活性炭吸附-液闪法测量建材氡析出率的研究

为实现建材样品氡析出率的自动化测量,本文研究了一种活性炭吸附-液闪测量建材氡析出率的方法,并通过比较活性炭吸附-液闪法与活性炭吸附-γ能谱法在氡析出率标准装置、铀矿砂水泥砖及发泡砖表面测量值之间的差异,验证该方法的准确性。测量结果表明：活性炭吸附 液闪法可在一定条件下忽略反扩散的影响;根据制备的C-LS-Rn标准源可得其刻度系数为72.36 min^-1•Bq^-1,对氡的计数效率为120%;累积时间为72 h的最小可探测氡析出率为8.15×10^-4 Bq/(m²•s);该方法与活性炭吸附-γ能谱法测量结果的相对偏差为10%左右,在可接受范围内。     

一种较准确而快速测量氡析出率的方法

本文根据介质表面氡析出率的测量原理,针对目前国内外现有的氡析出率测量方法中存在的一些问题,如对氡及其子体的不平衡影响、湿度效应及泄漏和反扩散等影响未作修正等,实验研究了一种用RAD7型氡气检测仪快速测定土壤、岩石、建材和尾矿等介质表面氡析出率的方法.通过在测量氡析出率参考装置上的验证,表明对上述影响因素提出的各项修正是必要的,本方法能较准确而快速地测定上述介质表面的氡析出率.     

水浸颗粒堆积型射气介质氡析出规律的理论研究

铀尾矿库和地表浸铀铀矿堆是一种颗粒堆积型射气介质,其水位的变化和覆水厚度对氡迁移与析出的影响不容忽视。为揭示这类介质表面氡析出的规律,本文基于菲克定律和气液两相界面氡的传输理论,建立了水浸颗粒堆积型射气介质氡的一维传输-扩散数学模型,并获得稳态条件下气液两相体系中氡浓度分布的解析解和氡析出率的计算公式。通过研究,获得以下结论：1）水位为0 m时,颗粒堆积型射气介质表面氡析出率随介质厚度的增大而增大,其增长率随厚度的增大而减小;2）介质表面氡析出率随水位的增大先增大后减小;3）当水体高度大于射气介质厚度时,覆水表面氡析出率随覆水厚度的增大而减小,随覆水氡扩散系数的增大而增大。     

掺杂活性炭的混凝土试块氡析出率变化及其机理研究

建筑材料是高层建筑室内和某些特殊场所环境中氡气的主要来源,降低建材氡析出率是从源项上降低室内氡浓度的有效途径。针对通过在建材中掺杂活性炭来降低建材氡析出率的方法,本研究对掺杂不同含量(质量分数为0%~2%)活性炭的混凝土试块氡析出率进行了实验测量,结果表明:混凝土试块的氡析出率随活性炭掺杂量的增加而降低,二者有明确的负相关关系;活性炭掺杂量为1.37%时,混凝土氡析出率可降低到未掺杂活性炭时析出率的35%左右。为探讨掺杂活性炭后混凝土氡析出率降低的物理机制,对掺杂不同含量活性炭的混凝土建材进行了孔隙度测量,测量结果排除了活性炭颗粒堵塞混凝土内部空隙的可能性;综合考虑其他影响因素,最终断定活性炭对氡的吸附作用是造成混凝土氡析出率降低的主要原因。在此基础上根据活性炭的吸附特性,通过建立数学模型及计算,结合实验测量结果拟合得到了活性炭降低建材氡析出率的经验公式。     

对氡析出率测量的影响

采用局部静态法测量介质表面的氡析出率时 ,受表面同时析出 土气的影响 ,测量值可能偏高。由于土气子体 2 16Po的半衰期T1/2 =0 .1 5s,在设计氡析出率测量装置时 ,合理选择采样器高度可有效减小甚至克服 土气对氡析出率的测量影响。用采样截面为1 88mm、高 1 2 5mm、内加静电场 (由直流电源或驻极体产生 )的采样器 ,采样周期分别为 1、2和 3h ,被测介质表面 土气析出率比氡的高 2个数量级条件下 ,研究了氡析出率受 土气干扰的程度。理论计算结果表明 :采用CR 39固体核径迹探测器的驻极体多功能快速测氡仪和电源式多功能快速测氡仪测量氡析出率时 ,测量结果受 土气的干扰可能偏大 35 5 % ,而采用金硅面垒作探测器的PCMR 1连续测氡仪测量 ,氡析出率受 土气的干扰可忽略不计。     

Tu对氡析出率测量的影响

采用局部静态法测量介质表面的氡析出率时，受表面同时析出Tu的影响，测量值可能偏高。由于Tu子体^216Po的半衰期T1/2=0.15s，在设计氡析出率测量装置时，合理选择采样器高度可有效减小甚至克服Tu对氡析出率的测量影响。用采样截面为φ188mm，高125mm、内加静电场（由直流电源或驻极体产生）的采样器，采样周期分别为1、2和3h，被测介质表面Tu析出率比氡的高2个数量级条件下，研究了氡析出率受Tu干扰的程度。理论计算结果表明：采用CR－39固体核径迹探测器的驻极体多功能快速测氡仪和电源式多功能快速测氡仪测量氡析出率时，测量结果受Tu的干扰可能偏大35．5％，而采用金硅面垒作探测器的PCMR－1连续测氡仪测量，氡析出率受Tu的干扰可忽略不计。     

氡析出率测量的活性炭采样装置研究

基于活性炭-γ谱法,对底面积、高度、活性炭与空气的有效接触面积不同的活性炭采样装置进行研究。实验结果表明:活性炭在采样装置中与空气的有效接触面积大小会影响采样装置的可靠性;在有充足有效接触面积的条件下,底面积、高度不同的采样装置与参考值相对误差不大于5%。该研究可为不同介质表面氡析出率测量的采样装置设计提供参考。     

破碎射气介质内氡渗流运移和析出规律的实验研究

渗流是破碎介质内氡运移的主要方式之一,研究氡在破碎射气介质内的渗流运移和析出规律对氡的防护设计具有重要意义。为此,本文以粒径为4～5 mm的铀矿石为实验样品,利用自制的一维渗流实验装置研究了不同渗流速度下破碎射气介质内孔隙氡活度浓度和介质表面氡析出率的变化规律。实验结果表明,破碎射气介质的气体渗透率较大,氡的运移很容易由渗流主导。当破碎射气介质内氡主要以渗流方式运移时,可通过测量介质内同一位置不同渗流速度的孔隙氡活度浓度或同一渗流速度不同位置的孔隙氡活度浓度,运用氡在射气介质中的浓度分布解析式和非线性最小二乘法,估算出介质的可运移氡产生率。一定渗流速度范围内,同一高度的氡活度浓度随渗流速度的增大呈负指数减小,同一渗流速度的氡活度浓度随离介质渗流入口距离的增大近似呈线性增大。介质渗流出口表面氡析出率随渗流速度的增大呈指数增大,最终趋于稳定。     

氡析出率测量仪的检定装置

本文介绍了氡析出率测量仪检定装置的设计原理和构成。考虑到测量中存在氡的泄漏和反扩散问题，采用等时间间隔积累法和吸附法对装置的氡析出率进行定值测量。结果表明，模拟土壤尾沙介质氡析出率的稳定性、均匀性都较好。     

车江铜矿室外氡水平研究

原环保部2014年对湖南衡阳272尾矿库及周边进行了航测,意外发现在尾矿库西南方向、湘江上游附近有一辐射水平异常区域,后经调查该地区为车江铜矿地区。为了调查车江铜矿这一非铀矿山及其周边的氡活度浓度水平与氡的来源,采用了固体核径迹法与活性炭盒法对其氡活度浓度和氡析出率展开测量,并将氡析出率连续测量与活性炭盒法所测氡析出率结果进行对比分析。调查发现,该区域所有取样点位冬季和夏季氡活度浓度测量结果平均值分别为31.0 Bq·m^-3和22.9 Bq·m^-3;从区域分布上来看最高的均为农田区,其次为原采矿区。土壤氡析出率测量结果最高的同样为农田区,但是均远低于铀尾矿的氡析出率限值0.74 Bq·m^-2·s^-1。氡活度浓度日变化趋势与氡析出率的日变化趋势较为一致。上述结果表明车江铜矿地区的室外氡活度浓度较高与其土壤氡的析出有关。     

土壤氡析出率的静态累积闪烁测量方法

在概述氡的迁移机制和测量氡析出率计算方法的基础上,重点阐述了静态累积闪烁法测量氡析出率的基本原理、附属设备、测量步骤及影响因素。通过实验分析动态抽气对静态累积测量的影响和实际测量室外土壤表面的氡析出率,证实用闪烁法FD216测氡仪测量氡析出率是准确快捷的。     

含水率对建材砖氡析出率的影响

运用无机盐饱和溶液控制密闭容器内建材砖的含水率,采用活性炭盒法比较不同含水率对建材砖氡析出率的影响。结果表明,随着含水率的升高,氡析出率先升高后降低,当含水率为4%左右时,氡析出率达到最大值为32.31±2.84mBq.m-2.s-1。     

建筑物表面氡析出率的直接探测技术

本文描述了一种建筑物表面氡析出率的直接探测技术。将装有一定量的活性炭盒直接扣于建筑物表面,收集所扣面积上析出的氡,累积一定时间后,在γ谱仪上测量氡子体特征峰以确定累积的氡量,从而求出累积期间平均氡析出率。此方法的累积3天最小可探测下限为1.2mBq·m~(-2)·s~(-1),其优点是采样与测量系统分开,操作简单,成本低,灵敏度高,适于较大范围氡析出的调查与研究。     

局部静态法测多孔介质氡析出率

本文介绍用局部静态法测多孔介质的氡析出率。经验表明,测量时必须注意氡的反扩散和泄漏对集氡空间内氡浓度增长的影响,因而,对计算氡析出率的原有公式应做修正。本文给出了新的计算式和相应的实验方法——等间隔取样法。实验表明,新的计算式更符合实际。     

自适应开环测量氡析出率的方法研究

利用开环方式测量氡析出率,不需要考虑泄漏和反扩散的影响,计算简单.但是开环方式测量氡析出率测量中有一个很重要的参数是泵的流率,对于高析出率介质,采用较高的流率,可以减小集氡罩内氡浓度达到恒定的时间,提高测量效率;对于低析出率介质,采用较高的流率,会导致集氡罩内的氡浓度值偏低,统计涨落较大,甚至会使得集氡罩内的氡浓度值难...