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氡(dōng)及(jí)其子體的測量-中(zhōng)子測量(liáng)儀|中子監測儀|中子報警(jǐng)儀|中(zhōng)子檢測儀|中子劑量(liáng)率儀|中(zhōng)子劑量當量儀-上海仁日輻射防護設備有限公司

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技術文章

氡及(jí)其子(zǐ)體的測量

2006/10/31 13:15:00

自(zì)然界中氡(dōng)的天然放射性同(tóng)位素有(yǒu)222Rn🏪,220Rn219Rn,分別來源於鈾係(xì),釷係(xì)和錒係(xì)三種主要天然(rán)放射(shè)性(xìng)衰變係列。鈾係和釷係都在自然界中(zhōng)廣泛存(cún)在,由它們衰(shuāi)變出來的222Rn220Rn的半衰期(qī)分(fēn)別為3.83天和55.6秒。而錒(ā)係(285U在自然界中含量很少(shǎo)🛈,僅占(zhān)238U含量的0.72%,而且由它衰(shuāi)變(biàn)的219Rn的半衰期更短(duǎn),隻有(yǒu)3.96秒,在產(chǎn)生的瞬間就(jiù)衰變掉了(liǎo)。所以在空(kōng)氣中幾乎(hū)顯不(bù)出它的存在。因(yīn)此222Rn是低層大(dà)氣中天然放射(shè)性氣體的主要組分(fēn)。在人們接受的(dí)來(lái)自天然輻射的劑(jì)量中大約50%是由氡及其短壽命衰變子體的貢獻。所以(yǐ)222Rn及其子體的生物學危害已引起人們越來越廣泛(fàn)的重視🃞。目前許多國家(jiā)都在竟相開展(zhǎn)這方麵的調查(chá)測量和研究工作。
     氡是氣(qì)體,而其衰變子體卻是固(gù)體。氡子體既(jì)有(yǒu)α輻(fú)射,也有β和γ輻射,因(yīn)此氡子體(tǐ)是α,β🕷,γ的混(hùn)合輻射源😵。在(zài)標準狀況(kuàng)下氡的密度為9.96kg/m3,是空氣(qì)的(dí)7.7倍💨。它能溶解(jiě)於水和許(xǔ)多液體,還(huán)能溶解(jiě)於(yú)血液和脂肪,而在人體內組織的溶解度卻很低,一(yī)旦脫(tuō)離含(hán)氡氣體環境,很快經肺排出。當人們進入含有較高濃度氡的環境時3040分鐘(zhōng)吸入(rù)與呼出的氡達到平衡,當(dāng)離開此環境(jìng)1小時後(hòu),90%的(dí)氡(dōng)被排出。
     氡子體卻(què)不同(tóng),它們是釙,鉛,鉍等金屬粒子💻。222Rn經α衰變以後,順序生成的產物是218PoRaA),214PbRaB),214BiRaC和(hé)214PoRaC1),它們的(dí)半衰期都(dū)較短,最後的產物是210Pb,半衰期較長(cháng)為22.3年。所以,一般主(zhǔ)要考慮222Rn218Po,214Pb,214Bi和(hé)214Po對人(rén)體的(dí)影響。當吸入氡的短壽命子體(tǐ)後不斷地沉積在呼吸道(dào)表麵,在局部區(qū)域內不斷積累。因此吸入(rù)含氡氣體對呼(hū)吸道造成的輻射危害,主(zhǔ)要(yào)來自氡子體,氡子體在呼吸道的沉積率為2050%。而沉(chén)積率是決定呼吸道上皮組織接受輻射劑量的一個重(zhòng)要因素。氡及其子體對(duì)人(rén)類的輻(fú)射危(wēi)害主要是肺癌,其潛伏期可長達1540年。
     室內空氣中的氡主要來源是建(jiàn)築物下的地層(céng),建築(zhù)材料,水(shuǐ)源和燃料(liào)(煤,液化氣等),其濃度不(bù)僅取決於這些材料的含(hán)鐳量😮,物理性質(如空隙率,孔隙大小等),環(huán)境條件(溫度,濕度,大(dà)氣壓等(děng))和時間因素(季節,晝夜變化),還取決於室內的(dí)通風條件(jiàn)。
     由(yóu)於建材所致的人類(lèi)劑(jì)量可以與X射(shè)綫(xiàn)診斷(duàn)所致劑量相比較,而(ér)建材中釋放的(dí)氡所引起的內照射劑量較之(zhī)建材的γ外(wài)照射是主要的。因此(cǐ)進行建築物室內氡及其子(zǐ)體濃度的調查測(cè)量和(hé)研究🚒,對進行輻射防護研究是(shì)十(shí)分(fēn)必要的。
測量(liáng)儀器和方法
     氡及(jí)其子體的測量方法(fǎ)很多,測氡主要有(yǒu)靜電計法🃬,活(huó)性碳濃縮(suō)法,閃爍室法,雙濾(lǜ)膜法🐄,氣球法等😴。測氡子體方法有季夫格勞三點法,托馬斯三段法,馬茲等的α譜儀法,馬爾科夫法(fǎ)和(hé)部分計(jì)數法(fǎ)等。
    
測(cè)量氡濃度,我們采用靜電(diàn)計法和雙(shuāng)濾膜法,輔以閃(shǎn)爍室(shì)法(fǎ)。測氡子體濃度采用馬爾科夫法,輔以托馬(mǎ)斯三段法📊。雙濾(lǜ)膜法的最大優點是排除了子體的幹擾。在氡濃度較高的情況下,測量(liáng)簡便(biàn),迅速,準(zhǔn)確🛲,靈敏(mǐn)度可(kě)由37Bq/m3提高到0.37Bq/m3。增大取樣筒體積,可提高靈敏度。本方(fāng)法的(dí)原理如下(xià)圖所示:




    
在抽氣過程中,入口濾膜濾(lǜ)掉空(kōng)氣(qì)中的222Rn子體和其他固態放射性核素。純(chún)222Rn在筒內(nèi)飛(fēi)行途中又產生(shēng)新的子體,其中(zhōng)一部(bù)分擴散(sàn)在筒壁(bì)上,另(lìng)一部分為(wéi)出口濾膜所收集。由於子體遵循一定規律積累和衰變(biàn),所以測出出口濾膜上的α放射性強度就可(kě)確定氡濃度。其計算公(gōng)式如下:



式中:XRn——氡濃度,Bq/m3
      NX——出口濾膜上的積(jī)分(fēn)計數
      Nb——本底計(jì)數,一般Nb=0
      E——儀(yí)器的計數效(xiào)率
      Z——與取樣(yàng)時間,計(jì)數時(shí)間間隔有關的修正係數
      V——取樣流(liú)速,升/
      Ff——新生子體(tǐ)到達出口濾膜(mó)的份額,它與μ值有關;μ=πDL/g,其中π=3.14,D為粒子的擴(kuò)散(sàn)常(cháng)數(cm2/秒),L為雙濾膜筒的長度(cm),g為取樣流(liú)速(cm3/
      ε——自吸收和過濾效率(shuài)因子
     測量(liáng)氡子體的馬爾科夫法,主要優點是設備(bèi)簡單(dān),操作方便,測量(liáng)時間(jiān)短,不同平衡比下,方法誤差不同,總的誤差在+11%-9.5%之間(jiān),測量誤差能滿足防護要求。其計算公式為:

 

式中:XegRn——氡(dōng)子體濃度,Bq/m3
      N7-10——取樣後(hòu)第7至第10分鐘內的α積分計數
      E——儀器的計數效率
      V——取樣流速,升/
      F——濾膜的過濾效率
      f——濾膜的(dí)自(zì)吸收係數
     本裝(zhuāng)置可用於環境(jìng)和建築(zhù)物(wù)內(nèi)氡(dōng)子體(tǐ)濃度的測量,測(cè)量數(shù)據(jù)取(qǔ)算術平(píng)均(jūn)值。

氡及其(qí)子體的測量(liáng) 的相關產品:
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