建筑材料放射性和室内氡浓度检测技术

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1、建筑材料放射性和室内氡浓度检测技术1  γ谱仪与建筑材料放射性比活度检测技术    对于执行GB6566和GB50325的检测实验室来说，一般不必购买价格昂贵的高纯锗γ谱仪，只须配备合格的碘化钠γ谱仪就能完成检测任务。    碘化钠Nal（TI）γ谱仪由探测器、数据采集系统（包括数据采集软件）及γ谱分析软件组成。其中探测器由碘化钠晶体、光电倍增管、前置放大器及铝壳组成；数据采集系统由高低压电源。放大器、多道分析器组成；而多道分析器由模数变换器（ADC）、多道数据采集卡和多道仿真软件组成。    （1）选用合

2、格的低本底多道碘化钠γ能谱仪    现在国内涉及到碘化钠γ谱仪使用的相关标准有2个，即GBll743－89《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》和GB/T16143—1995《建筑物表面氡析出率的活性炭测量方法》，标准中规定碘化钠晶体尺寸不小于7．5cmX7．5cm，屏蔽室的等效铅当量不小于10cm。因为γ谱仪要测量的镭-226、钍-232、钾一40核素在地球上任何一个地方都存在，实验室的地面、天花板、四面墙壁都会产生这些核素的γ光子。这些γ光子能穿透铅室进入碘化钠探测器，如铅室厚度不够，γ谱仪本底会很高；碘

3、化钠晶体尺寸小，γ谱仪探测效率低，γ谱仪测样品时的计数接近γ谱仪测本底时的计数，γ谱仪测得的样品净计数的统计误差大，根据样品净计数计算出的样品比活度分散性很大，测量结果达不到GB6566和GB50325的要求。    ①探测器：一般用中Φ7．6cmX7．6cm碘化钠晶体，分辨率应小于9％（分辨率是指137Cs的661．66keV峰的半高宽（FWHM）除以661．66keV峰的峰位）。一般进口探测器的分辨率小于7．5％，实际测量7％左右；国产探测器的分辨率7％～10％。    ②铅室：屏蔽层铅厚度应不小干10

4、cm。因内腔大的散射小，屏蔽效果较好，内腔直径Φ220mm的铅室比较适宜。本底计数率应不大干5cps（每秒计数），测本底计数率用3”X3”（7.6cmX7.6cm）碘化钠探测器，关闭铅室。本底计数率等于1到1024道全谱计数之和（每道计数相加）除以测量活时间。质量好的铅室本底计数率小于3．3cps（每秒计数)。    ③多道分析器：多道道数应为512道或1024道。多道仿真软件应有测量预置（设置实时间、活时间）、设置感兴趣区ROI、能量刻度、寻峰、核素识别等功能。    ④γ谱仪稳定性：24h峰位漂移小于1

5、％。好的谱仪24h峰位漂移小于0．7％，长期稳定性一个月峰位漂移小于1％。γ谱仪要测建材样品放射性比活度必须先做刻度，测本底谱，分别测镭-226、钍-232．钾-40三个标准源，做一次刻度一般需1-3d时间，做完刻度后再测样品。分析样品谱时是将镭-226、钍-232、钾-40三个感兴趣区的每一个区间总计数分别分解成该区间的镭-226的计数、钍-232的计数、钾-40的计数，这就要求γ谱仪必须有很好的稳定性，保证仪器测样品时的感兴趣区与测标准源时的感兴趣区相同。    ⑤计算样品放射性比活度的γ谱分析软件：现

6、在只有两种碘化钠γ谱分析方法，即逐道最小二乘法拟合和逆矩阵法，逐道最小二乘法拟合因计算用的道数多，统计误差小，计算结果比逆矩阵法准确；逆矩阵法用三个感兴趣区计算结果。中国原子能科学研究院王里玉教授和清华大学宋征博士的碘化钠γ谱分析软件用逐道最小二乘法拟合，国内其它的碘化钠γ谱分析软件全部用逆矩阵法；王里玉教授的软件最好。不同软件要求样品的测量时间各不相同，王里玉教授的软件测样品需2．5h以上，宋征博士的软件测样品需3h以上，其它逆矩阵法软件测样品需4h以上，才能保证大部分样品的比活度测量结果的不确定度不大于

7、20％。生产碘化钠γ谱仪的主要厂家有美国PRINCETON  GAMMA-TECH公司、CANBERRA公司、ORTEC公司、北京核仪器厂等，PRINCETONGAMMA-TECH公司的MCA2100R碘化钠γ谱仪采用美国专利QCC二次压缩变换技术，大大提高了碘化钠γ谱仪的性能（实际分辨率优于其他厂家），γ谱图中从低能到高能的γ射线峰清晰漂亮（重叠部分很少），能量刻度比其它碘化钠γ谱仪都准确。    （2）选用有计量证书的标准源    因碘化钠探测器有温度效应，1－2个月就需要用户重新刻度碘化钠γ谱仪，执行

8、GB6566检测建材放射性的实验室购买碘化钠γ谱仪时一定要配置有计量证书的镭-226、钍-232、钾-40三个标准源和混合标准源（标准样品）。    （3）实验室环境    因光电信增管有一定温度系数，碘化钠γ谱仪实验室应装空调。碘化钠γ谱仪工作时室温变化范围≤士2℃，相对湿度≤75％。    （4）用标准源刻度γ谱仪    刻度γ谱仪的周期由谱仪稳定性决定，一般l-2个月一次，谱仪稳定性好，可更长时间做一次。可