第10章 氡测量和其他辐射测量方法.
氡的测量及标定方法
氡气在衰变成不同子体时α的 能量是不同的,所以根据其能谱可 区分不了的子体。
测氡仪器的标定
(RN-150或FD-3024固体氡源) 1、原来的方法适用于室内标定 2、许多台站买不到固体源 3、不适用野外自动观测仪器的 标定
鉴于以上原因我受学科组 的委托5月9日至11日前往南华 大学核科学技术学院进行了调 研,向大家汇报如下
1、除闪烁室测氡法外,开展其他测氡方法 (如静电收集测氡法)在地震监测应用中的研 究; 2、根据氡的行为规律,建立起规范、可靠的 氡气采集系统; 3、土壤氡的可靠性测量方法在地震监测中 的推广试验研究; 4、对氡监测预报地震的诸多影响因素的研 究(如气象条件、地温、氡的析出、迁移规 律等),希望在氡监测预报地震的理论和方法
目前我们在实验室内主要是用 FD-105K、 FD-125 两种测氡仪, 由于一般都是从观测点采样回来, 鼓泡脱气后静置1小时后才分析 的,因为其它子体的半衰期太短。 所以在实验室测量氡只有222Rn。
SD-3系列自动测氡仪也是闪 烁室法,作为野外连续观测除了前 面提到的氡子体对闪烁室的污染 外还因222Rn半衰期是3.82天,闪 烁室内难免有残留氡存在导致本 底升高。
FD-3017仪器是一种瞬时测氡仪器, 它利用静电收集氡衰变的第一代子体 (RaA)作为测量对象,定量测量土壤或 水中氡浓度,其特点是没有探测器污染 问题。具有 较高的灵敏度、操作 简单、测量时间短、 工作效率高。特别适
用于土壤氡普查及工程检测。
RAD7抽吸测量基于氡子体的3分钟α 衰变(可去掉其他辐射的干扰)和钍射气 子体的瞬间α衰变。所以RAD7对钍射气 的影响实际上是瞬时的。工作原理 RAD7静电收集α粒子后进行光谱分析精 确确定α粒子能量, 建立氡的特征图,用以 鉴别氡和钍及其它同位
氡的测量和计算方法
常用的氡测量方法常用的氡测量方法有电离室法、闪烁室法、双滤膜法、气球法、静电收集法、固体径迹法、热释光法、活性炭被动吸附法和驻极体测氡法等。
下面分别介绍这些方法的原理及优缺点。
2. 1电离室法[1, 2 ]含氡气体进入电离室后, 氡及其子体放出的A粒子使空气电离, 电离室的中央电极积累的正电荷使静电计的中央石英丝带电, 在外电场的作用下, 石英丝发生偏转, 其偏转速度与其上的电荷量成正比, 也就是与氡浓度成正比, 测出偏转速度就可知道氡的浓度。
本方法的优点是: 方法可靠, 直接快速, 既可以直接收集空气样品进行测量, 也可以使空气不断流过测量装置进行连续测量, 在实验室使用可较快地给出氡浓度及其动态变化。
缺点是: 灵敏度低(探测下限为10—40 Bqöm 3 [1, 2 ] ) , 不适合低水平测量, 设备笨重, 不便现场使用; 测量时间较长, 读数方法原始, 要用肉眼观察指示丝的偏转速度。
2. 2 闪烁室法[3 ]氡进入闪烁室后, 氡及其子体衰变产生的A粒子使闪烁室壁的ZnS (A g) 产生闪光, 经光电倍增管和电子学线路最后记录下来。
单位时间内的脉冲数与氡浓度成正比, 从而可确定氡浓度。
本方法的优点是: 探测下限低(和闪烁室的几何形状等有关, 一般可达3. 7 Bqöm 3, 设计好的可达0. 37 Bqöm 3) , 操作简便, 准确度高, 缺点是: 测量时间较长(3 h 以上) , 要求的设备·34·辐射防护通讯1994 年第14 卷第6 期较多, 装置笨重, 不便于现场使用。
沉积于室内壁的氡子体难于清除, 使用时应经常用氮气或老化空气清洗。
保存时应充入氮气封闭以保持较低的本底, 并经常刻度以保持测量的准确性。
另外虽然可以用气袋或金属罐将现场气体取回实验室转移到闪烁室中测量, 但气袋对氡气的吸附和泄漏以及远距离情况下的运输问题还有待于研究。
空气氡检测方法
空气氡检测方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：空气中的氡气体是一种无色、无味的放射性气体，它是一种自然辐射源，是放射性核素钍系列的成员之一。
氡气体的衰变产品会释放出α粒子，对人体健康有害，长期暴露在高氡气体浓度的环境中会增加患肺癌的风险。
对空气中的氡气体进行监测是非常重要的。
目前，主要的空气氡检测方法有以下几种：1. 无源检测方法：这是一种被动监测氡气体的方法，不需要外部源的激发，通过收集氡气体衰变产物α粒子所释放的能量来检测氡气体的浓度。
无源检测方法主要有核迹膜、固态核迹探测器和气溶胶盒子等。
（1）核迹膜：核迹膜是一种经过特殊处理的塑料膜，在与氡气体接触后，氡气体衰变产物α粒子穿透膜体并在膜上留下径迹，通过计算径迹的数量和长度来确定氡气体的浓度。
（2）固态核迹探测器：这是一种利用固态核迹探测器对氡气体进行监测的方法，当α粒子进入探测器时，会在探测器内部形成径迹，通过测量径迹的特征来判定氡气体的浓度。
（3）气溶胶盒子：气溶胶盒子是一种用于监测氡气体的装置，可以通过吸入氡气体并将其沉积在盒子内部的滤膜上，再通过测量滤膜上的衰变产物α粒子来确定氡气体的浓度。
（1）α液体闪烁探测器：这是一种利用液体闪烁体来监测氡气体的浓度的方法，当氡气体进入探测器时，会激发液体发出闪烁光，通过测量闪烁光的强度来确定氡气体的浓度。
（2）气溶胶激发探测器：气溶胶激发探测器是一种利用激发气溶胶内部的放射性源来释放氡气体的方法，然后测量氡气体的衰变产物α粒子来确定其浓度。
（3）谱仪测量法：谱仪测量法是一种通过测量氡气体衰变产物的能谱来确定氡气体浓度的方法，可以精确地测量不同能量范围内的α粒子，并根据能谱图来判定氡气体的浓度。
通过以上几种方法，可以有效地监测空气中氡气体的浓度，及时发现高氡气体浓度的环境，并采取相应的措施进行防护。
空气中氡气体的监测对人体健康和环境保护具有重要意义，希望相关部门加强对氡气体的监测和管理工作，确保公众的健康和安全。
氡的测定方法
氡的测定方法一、氡监测设备氡监测设备有很多种类，包括氡测量仪器、氡脉冲计数器等。
其中比较常见的有以下几种：1.氡测量仪器：氡测量仪器有很多种类型，常用的有氡测量系统、氡监测仪、氡电离室等。
这些仪器可以用于氡浓度的测量和监测。
2.氡脉冲计数器：氡脉冲计数器是一种专门用于氡测量的设备，通过对氡脉冲进行计数来测定氡的浓度。
它可以实时监测氡的变化，并能够记录历史数据。
以上设备都可以用于氡的测定，但在实际应用中需要根据样品类型、测量目的和测量精度等因素来选择合适的设备。
二、氡测量原理氡的测定主要基于以下两种原理：1.氡-226的α衰变测量原理：氡-226是一种放射性同位素，它会通过α衰变产生α粒子，通过测量这些α粒子的数量来确定氡的浓度。
常用的方法包括：氡核宽度计数法、氡积分计数法和氡微积分法等。
2.氡子体及其衰变产物的测量原理：氡的子体包括钍-234m、钍-230等，它们都具有一定的半衰期。
通过测定这些子体的活性，可以推算出氡的浓度。
常用的方法包括：氡衰变链法、氡子体测量法和氡子体积分法等。
三、氡测量标准氡的测量需要参考相关的标准和规范，以保证测量结果的准确性和可比性。
目前国际上主要参考的标准有以下几种：3.全球氡标准：全球氡标准是由国际原子能机构（IAEA）制定的，旨在推广和规范氡的测量和监测。
该标准包括氡测量方法、仪器要求和质量控制等内容，可作为氡测量的参考依据。
综上所述，氡的测定方法主要包括氡监测设备、氡测量原理和氡测量标准。
根据不同的需求和要求，选择适合的设备和方法，并参考相关标准进行测量和评估，能够准确、可靠地测定氡的浓度。
氡的测量及标定方法
许秋龙 新疆地震局地下水研究中心
222Rn和220Rn都是自然界存在 和 都是自然界存在 的放射性元素氡的同位素,它们分别 的放射性元素氡的同位素 它们分别 来自不同的母体铀和钍． 来自不同的母体铀和钍．由于铀和 钍的地球化学性质不同,以及 以及222Rn 钍的地球化学性质不同 以及 的衰变积累规律不,220Rn 和220Rn的衰变积累规律不 的衰变积累规律不 主要反映近地表的信息,而 主要反映近地表的信息 而222Rn可 可 以反映地下深部的信息． 以反映地下深部的信息．多参数测 量可以判别氡异常的性质,排除地表 量可以判别氡异常的性质 排除地表 干扰因素,有利于确定地质构造的分 干扰因素 有利于确定地质构造的分 布位置
静电收集半导体法
NR-200A氡子体连续测量仪 氡子体连续测量仪 静电滤膜法
专用的样品 采集装置可以 观测不同深度 的氡及子体
谢谢各位专家 欢迎பைடு நூலகம்评指导
SD-3系列自动测氡仪也是闪 系列自动测氡仪也是闪 烁室法， 烁室法，作为野外连续观测除了 前面提到的氡子体对闪烁室的污 染外还因222Rn半衰期是 半衰期是3.82天， 染外还因 半衰期是 天 闪烁室内难免有残留氡存在导致 本底升高。 本底升高。
FD-3017仪器是一种瞬时测氡仪器， 仪器是一种瞬时测氡仪器， 仪器是一种瞬时测氡仪器 它利用静电收集氡衰变的第一代子体 (RaA)作为测量对象，定量测量土壤 作为测量对象， 作为测量对象 或水中氡浓度， 或水中氡浓度，其特点是没有探测器 污染问题。 污染问题。具有 较高的灵敏度、 较高的灵敏度、操作 简单、测量时间短、 简单、测量时间短、 工作效率高。 工作效率高。特别适 用于土壤氡普查及工程检测。 用于土壤氡普查及工程检测。
氡的测量及标定方法
氡气在衰变成不同子体时α的 能量是不同的，所以根据其能谱 可区分不了的子体。
测氡仪器的标定
（RN-150或FD-3024固体氡源） 1、原来的方法适用于室内标定 2、许多台站买不到固体源 3、不适用野外自动观测仪器的 标定
鉴于以上原因我受学科组 的委托5月9日至11日前往南华 大学核科学技术学院进行了调 研，向大家汇报如下
法上有较大提高。
静电收集半导体法
NR-200A氡子体连续测量仪 静电滤膜法
专用的样品 采集装置可以 观测不同深度 的氡及子体
谢谢各位专家 欢迎批评指导
FD-3017仪器是一种瞬时测氡仪器， 它利用静电收集氡衰变的第一代子体 (RaA)作为测量对象，定量测量土壤 或水中氡浓度，其特点是没有探测器 污染问题。具有 较高的灵敏度、操作 简单、测量时间短、 工作效率高。特别适
用于土壤氡普查及工程检测。
RAD7抽吸测量基于氡子体的3分钟α 衰变（可去掉其他辐射的干扰）和钍射 气子体的瞬间α衰变。所以RAD7对钍射 气的影响实际上是瞬时的。工作原理 RAD7静电收集α粒子后进行光谱分析精 确确定α粒子能量， 建立氡的特征图，用以 鉴别氡和钍及其它同位 素的α粒子。但是湿度 对其影响非常大。
1、现用测氡仪的刻度、标 定 2、提供FD-125测氡仪配件 及定标器 3、氡监测预报地震的测量 方法的优化
ห้องสมุดไป่ตู้
氡的测定方法课件
具备互联网功能，可将测量数据上 传至云端进行分析，为用户提供室 内氡气的实时监测和预警。
氡测量仪的应用范围
01
02
03
04
环境保护领域
用于检测环境中的氡气浓度， 评估其对人类健康的影响。
建筑行业
在新建、改建和装修工程中， 通过测量氡气浓度评估其对居
住者健康的风险。
地质勘测
在地质勘测中，通过测量土壤 或岩石中的氡气浓度，判断地
THANKS
感谢观看
根据闪烁瓶内氡的衰变推算氡浓度。
优点
02
灵敏度高、测量范围较广。
缺点
03
需要使用放射性示踪剂，操作较复杂，成本较高。同时需要注
意瓶内壁的反射作用可能影响测量结果。
03
氡测量仪及其应用
氡测量仪的原理
基于放射性衰变规律
氡测量仪主要通过测量放射性元素衰 变过程中释放的α粒子或γ射线的强 度，推算出氡气的浓度。
采取有效的措施，如加强室内通风、选择低放射性的建筑材料等，降低室内氡的浓 度。
对高氡浓度的场所进行干预和治理，避免造成更大的危害。
提高公众对室内氡污染的认识
通过各种渠道，如媒体、科普讲座、宣传册等，普及室内氡污染的相关 知识。
提高公众对室内氡污染的认知和意识，增强自我保护能力。
鼓励公众积极参与室内氡污染的防治工作，共同营造一个安全、健康的 居住环境。
02
氡的测量方法
静电扩散法
原理
利用静电场的扩散作用， 使氡气通过电离室时在电 极上失去电荷，根据放电 量的变化推算氡浓度。
优点
结构简单、维护方便、成 本低。
缺点
灵敏度较低，需要较长的 测量时间。
活性炭吸附法
氡的测定方法(精)
氡的基本知识
1、氡的理化性质：
氡（Rn）的原子序数是86，属于惰性气体族， 其化学性质不活泼。 氡是一种无色无味的放射性气体，氡易溶于水 和有机溶剂。在脂肪中的溶解度比水高120倍，氡 在人体中的毒性与这一特性有一定的关系。 氡易被活性碳、橡胶、硅胶、石蜡、粘土等吸 附。 常温下氡及子体在空气中形成放射性气体溶胶 而污染气体。
GB/T14582-93 环境空气中氡的 标准测量方法
本标准规定了可用于测量环境空气中氡及 其子体的四种测定方法，即径迹蚀刻法、 活性炭盒法、双滤膜法和气球法。
本标准适用于室内外空气中氡-222及 其子体α潜能浓度的测定
原理： 此法是被动式采样，能测量采样期间内氡的 累积浓度。氡及其子体发射的α粒子轰击探测器 （径迹片）时，使其产生亚微观型损伤径迹。将 此探测器在一定条件下进行化学或电化学蚀刻， 扩大损伤径迹，以致能用显微镜或自动计数装置 进行计数。单位面积上的径迹数与氡浓度和暴露 时间的乘积成正比。用刻度系数可将径迹密度换 算成氡浓度。
放射性的定义：不稳定的原子核自发地放出αβγ 射 线，或中子、原子射线的现象，称为放射性。 原子序数 元素名称 86 Rn 氡 6s26p6 [222] 元素符号（放射性元素）
外围电子层排布 相对原子质量 （加括号的数据为该放射性 元素半衰期最长同位素的质量数）
222 86
Rn
氡的测定方法
一、闪烁瓶法——GB/T16147-1995 二、径迹蚀刻法 三、活性碳盒法 ——GB/T14582-93 四、双滤膜法
四、双滤膜法
原理： 此方法是主动式采样，能测量采样瞬间的氡 浓度，探测下限为3.3Bq／m3。 抽气泵开动后含氡气经过滤膜进入衰变筒， 被滤掉子体的纯氡在通过衰变筒的过程中又生成 新子体，新子体的一部分为出口滤膜所收集。测 量出口滤膜上的α放射性就可换算出氡浓度。
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(10.1)
式中,CRn为氡浓度,Bq· m-3;K为刻度系数,Bq/(格· min-1);J为电离电流,
格· min-1;Jb为本底电离电流,格· min-1;V为电离室体积,m3;λRn为氡衰
变常数,h-1;t为样品封闭时间,h。 (6)清洗电离室 用过的电离室要立即清洗。方法是电离室前加活性炭管用真 空泵抽气,清洗时间不应少于30 min。用氮气清洗,效果更好。
图10.3 FD-125型闪烁室示意图
(2)氡分析仪 现在国内通用的是FD-125型Rn-Th分析仪,是一种把光信号转变 为电脉冲的装置。配有固定闪烁室的圆盘、光电倍增管和前置放大 器。
(3)计数装置 脉冲计数装置常用FH-408型或FH-463型自动定标器,也可以用其 他计数设备。图10.4给出了FD-125型Rn-Th分析仪连接示意图。 (4)其他 如真空泵、活性炭管、干燥管等都是必备的。有条件的可配氮 气瓶,以备清洗闪烁室时使用。
4.方法评价 本方法的优点是:方法可靠,已经过长期的考验。 缺点是: (1)灵敏度低,不能用于低水平测量; (2)笨重,电离室的体积大;
(3)测量时间长,从取样到测量要经过3个多小时,不能马上给出结果;
(4)读数方法原始,要用肉眼去观测石英丝的偏转速度。
静电计法测氡的范围是4×101~4×104 Bq· m-3,常用于氡浓度较高
(3)测电离室本底 测量充有清洁空气(活性炭过滤)的电离室本底,测量时间应保
证石英丝在刻度上至少移动3个格。
(4)取样测量
将待测样品产生的氡气转移至电离室内,或者用电离室直接
取样(真空法或循环法)待测气体介质。封闭3小时以后用静电计测 其电离电流,即静电计单位时间内的偏转格数。
(5)计算氡浓度
采用下式计算氡浓度:
图10.2 FD-105K静电计横向剖面图及外形示意图 1—中央电极;2—绝缘体;3—水平丝;4—指示丝; 5—形电极;6—补偿调节螺丝;7—绝缘体;8—显微镜;9—外壳
(3)操纵箱 操纵箱外面装有波段开关,内装有电池组,供测量中使用。有
1.5 V电池1节,供调整电压灵敏度时使用。45 V积层电池3块,两组
出偏转速度(亦即电离电流)就可知道氡的浓度。
2.主要设备与仪器
(1)电离室
我国常用的与FD-105型和FD-105(K)型两种静电计配套使用的电 离室结构如图10.1所示。电离室高14 cm,直径为9.5 cm,容积1 L,外壳 为金属,中央电极通过绝缘体和外壳固定起来,两个气孔用于吸气和排 气。
图10.1 FD-105K 电离室示意图
绪
论
第1章 矿 内 空 气 第2章 矿井空气流动基本理论
第3章 矿井通风系统和通风动力
第4章 铀矿山辐射危害与安全 第5章 辐射防护标准与矿井防氡指标 第6章 氡来源及性质
第7章 氡析出与氡传播 第8章 排氡通风与控氡技术 第9章 铀矿井排氡通风设计
第10章 氡测量和其他辐射测量方法,外壳加电压135 V。 (4)抽气泵 抽气设备常用真空泵,供抽空电离室和清洗电离室。还要备 用双链球,矿井下取样常使用双链球法,其抽气设备就是手动的橡
皮球。
电离室和静电计及操纵箱连接起来,组成测量系统。
3.测量程序 (1)调节好机械零点和电零点。 (2)调节电压灵敏度与标定时相同。 电压灵敏度是石英丝对外壳有1 V电压时石英丝偏转的格数。电 压灵敏度在静电计刻度后,每次进行氡测量时都应保持不变。 电压灵敏度一般在(20~30)格/V之间。
(2)静电计 常用的静电计有FD-105型和FD-105(K)型两种。
图10.2是静电计的横向剖面图及外形示意图,4个“]”形电极(2 个为一组)产生外电场。外加电压固定,调节电极间的距离来改变电场 的强弱和方向性的分布。石英丝固定在静电计的中央,悬丝上有一横 的指示丝。用目镜观测石英丝中指示丝的偏转情况。
图10.4 FD-125型Rn-Th分析仪连接示意图
3.测量程序 (1)测量闪烁室本底
(2)闪烁室抽真空 应抽到1.333 2 kPa以下,每次使用都要抽到同样的真空度。 (3)取样 取样程序因待测对象不同而不同。若是气体介质,则可直接 取样,闪烁室前加干燥管。 (4)等待 封存好闪烁室,等待3小时。 (5)测量
第10章
氡测量和其他辐射测量方法
为了掌握矿井中氡及子体浓度的污染状况及其变化,评价矿 工接受的辐射剂量和通风降氡措施的效果,必须掌握氡测量和其 他辐射测量方法。
10.1.1 静电计法
10.1 氡 的 测 量
静电计法也叫电离室法,是测氡最经典的方法。
1.工作原理
静电计法测氡的原理是基于射线对空气的电离作用和带电导
的场合,如井下氡浓度测量,一般不能用于环境测量。
10.1.2
闪烁室法
闪烁室是利用射线与物质相互作用时产生发光效应进行测 量的一种探测器。卢卡斯(H.F. Lucas)室是20世纪50年代推出的, 用于测氡的一种主要探测器。铀矿测氡的卢卡斯室是由塑料或 金属制成的球形或圆筒形容器,其容积为100~500 mL。筒内壁涂 有ZnS(Ag)的荧光粉。
1.工作原理 氡进入闪烁室后,氡及其子体发射的α粒子使闪烁室壁的ZnS (Ag)产生闪光,光电倍增管把这种光讯号变成电脉冲,经过电子学
线路把电脉冲放大,最后记录下来。单位时间内的脉冲数(脉冲计
数率)与氡浓度成正比,从而可确定氡浓度。 2.主要设备及仪器 (1)闪烁室 图10.3是与FD-125 Rn-Th分析仪配套使用的闪烁室示意图。闪烁 室内有几个隔室,壁上均涂覆ZnS(Ag),其体积为0.5 L,形状为球形。
体在电场中的运动。含氡气体进入电离室后,氡及其子体放出的射线
使空气电离,产生正负离子。其电离电流主要是222Rn,218Po,214Po的α粒 子贡献的。电离室的中央电极积累了一定量的正电荷,当与静电计的
中央石英丝接触后使其带电,成为带电导体。
在外电场作用下,石英丝在带了电的臂丝电场作用下而发生偏转, 其偏转的速度与其上的电荷量成正比,也就是与氡的浓度成正比。测
测量闪烁室内氡样品产生的脉冲计数,测量时间长短要根据样品 活度大小和误差要求而定。 (6)计算 用下式求氡浓度: