氡及其子体的监测

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1、氡及其子体的监测-------在辐射防护中的重要地位辐射技术是对电离辐射与物质相互作用产生的物理现象、化学和生物学效应的规律进行研究、开发和应用的一门技术，其在工业、农业、医疗卫生、环境保护等许多领域中得到广泛应用。但是如果不适当地使用各种射线，就可给使用人员、受照者及公众的身体健康带来危害。因此重视辐射防护，寻找有效的防护方法与监测手段就具有十分重要的意义。由于内照射放射损伤的危害因素主要是电离密度较大的α粒子和β粒子。滞留在体内的放射性核素可持续地作用于机体，形成新旧交替的损伤，所以内照射放射病的病程持续时间长，临床症状和分期不典型、

2、远期效应明显。空气中氡及其子体衰变时生成的α粒子对人体健康的不利影响，已引起了公众和科技界的普遍关注，世界卫生组织将氡列为19种致癌物质之一。因此，对氡子体的监测在辐射防护中占有一个重要地位。地球本身的天然放射性元素中最主要的放射性系是铀系。而半衰期非常长的238232天然放射性核素U（T1/245亿年）、Th（T1/2141亿年），其衰变产物存在于地壳表面，构成地表辐射。我们可以从表1中看到：这些天然放射性核素积聚在岩石、土壤、地下水及空气中，它们不仅能够在地底下活动，也可以从土壤散发到空气中。1表1238232我们还可以从附录中U、T

3、h的链式衰变过程图看到，镭-226衰变产生222226222的子体是氡（Rn），所以Ra是Rn的直接母体。氡是无色、无嗅的气态惰性放射性核素，它本身也不断地衰变（T1/2为3.83天），由于氡的衰变，产生了一些放射性核素，我们称之为氡子体，它们属于化学族中的重金属。-6在氡的一系列衰变子体中：钋-218（T1/23.1分钟）、钋-214（T1/2164X10秒）、铅-214（T1/227分钟）、铋-214（T1/220分钟），这四钟短寿命子体我们通常称之为氡子体。另外几种较长寿命的子体铅-210（T1/2为22.3年）、铋-210（T1/

4、2为5天）和钋-210（T1/2为138天）也存在于空气中。但其沉积物或化学结合物浓度较底，所以我们更重视的是氡的短寿命子体。由于地球表面的土壤、岩石中存在着铀、镭-226，而且不断衰变产生出氡气，气态放射性氡不断释放到地面上的空气中，并且紧密地附着在直径为0.01~1.0μm的气溶胶上，无处不在，只有少数子体由于附着在很大的气溶胶上，将会由于重力而彻底沉淀下来。（见图1）图1相关参数值对空气中的氡GasClusterAerosolRadonRn-progenyRn-progeny浓度是有影响的。例如：固体核素铀和镭的含量、土壤状况Clu

5、steringAttachmen++tRecoildesorption+（土壤的渗透性和空气中的水entchmClusteringAttaorptionoildes蒸气）以及气象情况。由于在RecDeposition/plateout土壤表层附近的空气中的氡及SURFACE其子体的平衡当量浓度大约是310Bq/m（平均值），因此局部的瞬时变化可以探测到。由于镭在长期衰变中不断向空气中释放氡，所以氡不象其它化学气体那样挥发一段时间后明显降低，而是积聚在寓所内、地下矿井、室内地面，因此将其33限定在平均水平为50Bq/m。然而室内氡浓度很可能

6、持续在几个Bq/m和几千个3Bq/m之间。2通常，室内空气中氡子体（氡子体是固体粒子）的浓度比惰性气体的浓度低，一方面，氡像气态元素那样可以进入密封的区域，其衰变产物从进入房间开始到放射性平衡状态（子母体之间的放射性浓度将保持固定的比例，称之为放射性平衡）会逐渐增加，另一方面，衰变产物将持续地吸附在气溶胶上，存在于房间内的家具表面上，例如桌子、墙壁等。暂时它们是正电荷，因此会很快地附着在其它微粒上，而那些很大的微粒将因重力而沉淀。致使室内氡气增加的原因主要是建筑材料，特别是不符合标准的材料。象用母体镭-226含量高的土壤制作泥浆墙、土坯砖

7、或高渗性材料做建筑材料，这对提高室内氡有重要作用，偶尔由于洗涤机、沐浴所产生的废气或生活用水导致室内氡浓度增加。（见图2）图2232从Th衰变过程图（见附录）中，我们可以看到有一个放射性惰性气体核220素，称钍射气-Tn，用Rn表示，其半衰期为55.6秒。同样它可以从土壤和地2161/2基岩石中释放出来。由于其半衰期非常短，那么它的第一个衰变产物Po（T为0.15秒）就要随时随地的进行放射性平衡，也就是不停地浓集又不停地衰变。212那么被放射防护计划瞄准的、更重要的长寿命衰变产物Pb将非常广泛地存在。表2从不同温度的水中溶解度、不同物质的

8、释放长度、析出率几个方面对氡及钍射气的特性作了比较。3表2从表中，我们可以知道钍射气几乎不能穿过墙纸，而且被限制积聚在建筑材料几厘米范围以内，氡就可以扩散和对流传送。人们在充满氡及其子体的空气