測(cè)氡儀-氡釷（222Rn/220Rn）測(cè)量方法、儀器與檢驗(yàn)刻度系統(tǒng)
—--中輻院氡研究課題組近年來的研究工作介紹與技術(shù)研究簡(jiǎn)報(bào)
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（中國(guó)輻射防護(hù)研究院 山西太原120信箱 030006）
目前各地環(huán)保部門廣泛開展放射性污染源的普查工作，其中主要包括伴生放射性礦物資源開發(fā)、冶煉和加工中的污染源的普查，而且核軍工輻射防護(hù)、室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)、地下隧道工程與鈾鐳礦山的輻射安全防護(hù)與危害分析，以及氡釷射氣防治措施等越來越受到重視，在今后可能就氡釷射氣（Rn\Tn）測(cè)量方法、儀器的應(yīng)用與檢驗(yàn)刻度方法等會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中更加需要，我把近年來的相關(guān)氡釷射氣（222Rn/220Rn）研究情況進(jìn)行介紹，并提出了正在研究的或需要解決的一些技術(shù)性問題與一些探索性的研究思想，希望各位專家學(xué)者、領(lǐng)導(dǎo)提出寶貴的意見和建議，為我們以后的研究工作指明方向。
一． 氡及其子體測(cè)量方法研究
1．測(cè)量與取樣方法
我們?cè)弘表?xiàng)目組研發(fā)的氡及其子體測(cè)量裝置,是基于雙濾膜測(cè)氡方法與采樣原理，滿足GB14582-1993<空氣中氡及其子體測(cè)量方法》與電工委員會(huì)IEEC2000氡測(cè)量?jī)x標(biāo)準(zhǔn)要求，而且輻射效應(yīng)委員會(huì)就劑量估算要求必須考慮氡子體測(cè)量。儀器分“連續(xù)測(cè)量”或“定時(shí)測(cè)量”二個(gè)測(cè)量模式，測(cè)量周期為26分鐘，微型泵自動(dòng)取樣。這里用測(cè)量過程中某一個(gè)周期來描述測(cè)量時(shí)間的設(shè)置與運(yùn)行程序：
（1）氡子體測(cè)量部分（一個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器），泵取樣為1L/min可控制的穩(wěn)定流量，打開電源，泵開始取樣，泵一直連續(xù)運(yùn)行取樣，儀器開始計(jì)數(shù)，5、8、19、26分鐘后，其計(jì)數(shù)值分別為C0，C1、C2、C3。
氡子體測(cè)量過程中，設(shè)總的效率為G（包括儀器效率、過濾膜與自吸收的效率等），抽氣流量為V L/min=2 L/min,前5分鐘計(jì)數(shù)C。為本底計(jì)數(shù)，3個(gè)氡子體（RaA、RaB、RaC）及其總α潛能濃度（PAEC）：
PAEC= ---RaA ---RaB --- RaC （計(jì)算公式）
其中各個(gè)影響因素均考慮與Kf有關(guān)的常數(shù)由試驗(yàn)研究得出，RaA、RaB、RaC、PAEC的系數(shù)分別為K1，K2，K3，K4，X1-X16為計(jì)算常數(shù)。
（2）氡濃度測(cè)量部分（一個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器），泵流量為穩(wěn)定的2l/min，打開電源，泵開始取樣，泵一直連續(xù)運(yùn)行取樣，儀器同時(shí)計(jì)數(shù)，為連續(xù)測(cè)量模式。如果采用“定時(shí)測(cè)量”模式時(shí)，定時(shí)為超過一個(gè)測(cè)量時(shí)間間隔的任意時(shí)間即可，所有時(shí)間設(shè)置均用秒，s。
氡濃度：C氡=---（計(jì)算公式） Bq/m3
2．氡及其子體測(cè)量裝置的基本組成
1）鋁制收集衰變室，抽氣泵、流量傳感器、濕度傳感器、氣流緩沖與干燥裝置、特殊設(shè)計(jì)的氣路系統(tǒng)、兩個(gè)探測(cè)器（其中一個(gè)在氣體入口處測(cè)量氡子體探測(cè)器，一個(gè)在收集衰變室出口處氡探測(cè)器）、計(jì)數(shù)與處理電路、顯示與串口通訊、微型打印機(jī)等。
2）工作原理
抽氣過程中，入口濾膜濾掉空氣中已有的氡子體，其濾膜上聚集的氡子體被硅探測(cè)器所探測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量；純氡在通過收集衰變室的過程中又生成新的子體（主要是218Po），其中的主要部分由于靜電高壓的作用下加速聚集到收集衰變室的出口處，被出口處金硅面壘探測(cè)器直接探測(cè)，由于氡子體的增長(zhǎng)遵循固有的積累和衰變規(guī)律，通過測(cè)出口探測(cè)器所得的α計(jì)數(shù)就可確定氡濃度。
3）基于雙濾膜測(cè)氡原理
（1）氡濃度測(cè)量
a、確保入口濾膜的潔凈與氣路系統(tǒng)的運(yùn)行良好。
b、以流速1-3l/min連續(xù)取樣（取樣時(shí)間間隔可按測(cè)量精度要求設(shè)置5~60分鐘，一般環(huán)境氡測(cè)量選擇取樣26min）。
c、實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)顯示，連續(xù)取樣測(cè)量，每個(gè)設(shè)置的取樣時(shí)間間隔（若就環(huán)境氡水平測(cè)量，取樣時(shí)間一般為26min，即26min給出氡濃度結(jié)果），對(duì)出口探測(cè)器進(jìn)行總計(jì)數(shù)，其積分記數(shù)為Ga，單次測(cè)量氡濃度時(shí)先抽氣5分鐘后測(cè)量，以克服上一次測(cè)量中衰變所殘留氡子體的影響；在連續(xù)測(cè)量時(shí)，必須考慮上一次測(cè)量中衰變所殘留氡子體的影響與修正。
（2）氡子體濃度、氡子體α潛能濃度、平衡因子
實(shí)時(shí)測(cè)量入口濾膜聚集的氡子體，得出α計(jì)數(shù)；每取樣5分鐘就運(yùn)算一次氡子體α潛能，每個(gè)取樣時(shí)間間隔即據(jù)氡濃度估算平衡因子，保存數(shù)據(jù)并連續(xù)測(cè)量。
氡子體濃度：Cn=[1/（η*V）]*ΣK*ji*Ci（Bq/m3）（其中i=1~3）;
氡子體α潛能濃度：Pα=[1/（η*V）] *Σ*ΣXj*kji*Ci（10-8J/m3）;平衡因子: Pα/Cn.
（3）電路方框圖
（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需要，許多時(shí)候只需分別測(cè)量氡或子體/總∂潛能，我們就把DHZM-I型進(jìn)行改造了成新型輕便的DHZM-II型。該儀可實(shí)現(xiàn)鈾鐳礦山在線監(jiān)測(cè)與防氡通風(fēng)連鎖控制。
（5）目前正在研究的關(guān)鍵技術(shù)：
l 為滿足核軍工與核能開發(fā)的需要，就*性與實(shí)用性而言實(shí)現(xiàn)鈾鐳礦山在線監(jiān)測(cè)與防氡通風(fēng)連鎖控制是必要的。
就測(cè)量方法的技術(shù)進(jìn)步而言采用∂能譜測(cè)量氡與三個(gè)氡子體濃度就比較*。我們也正在朝這二個(gè)技術(shù)方向發(fā)展與完善。
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