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1、引言一、设计目的课程设计是工程类本科教学的重要环节，是学生综合运用本专业课程和前修课程的基础理论，进行工程设计的尝试，是让学生把课堂理论知识转化为实际工程设计能力的重要手段，是培养学生创新能力和创新意识的关键过程。本专业的课程设计根据辐射防护与环境工程专业的培养目标，结合南华大学该专业的办学特色，从教学中存在的实际问题出发，对课程设计进行了一系列的探索和实践。本着“真题真做，环环相扣”的教学思路，与工程实际紧密结合。使学生的理论知识得到深化，综合设计能力全面提升。二、设计内容1、详细了解氡浓度的变化特性及测量意义。2、熟悉氡浓度测量的基本方法和注意事项。3、重点掌握野外土壤氡浓度
2、的测量方法。4、应用FD-3017对南华大学校园内土壤的氡浓度进行测量和分析5、提交课程设计报告。三、具体要求1、要求学习态度认真，及时出勤参与课程设计。2、要求严格听从开课教师的安排，按质按量的完成设计任务。3、要求严格遵守实验室的规章制度，严格按照实验仪器的操作规范进行实验。不按规范要求而造成仪器设备损坏的，将追究赔偿责任，并考虑课程作不及格处理。1、要求得到测量区域的土壤氡浓度分布图。正文 氡(222Rn)是一种无色、无味的放射性气体,存在于人类活动的各个角落。氡的半衰期为3.823d,氡衰变主要产生218Po(RaA)、214Pb(RaB)、214Bi(RaC)和214P
3、o(RaC)四种短寿命氡子体。210Pb及其以后的子体单靠氡的衰变在空气中不会达到可察觉的放射性浓度,一般不予考虑。对广大居民而言,室内氡的照射是他们所受到天然辐射最主要的来源。关于环境氡(222Rn)的辐射照射,世界各国都给予了高度重视,特别是美、英等发达国家,他们不仅进行了全国性的氡水平调查,绘出了全国氡潜势图,而且制定了室内氡监测与防治的政策【1】。我国分别于2000年和2005年召开了“全国天然辐射照射与控制研讨会”,力争早日绘制出我国氡水平分布的潜势图。2001年国家建设部和国家质量监督检验检疫总局颁布了室内空气质量标准GB5032522001【2】,其中氡是5项控制指
4、标之一。地基土壤中的氡是室内(特别是毗邻地面的建筑物室内)氡的主要源项之一【3】。室内空气中的氡56%来自住房下的土壤,21%来自建材,20%来自室外空气,2%来自供水,1%来自燃气【4】。因此,近年来人们对土壤氡的测量与研究给予了越来越多的关注。研究房屋地基土壤中氡的积累、迁移与析出特性,是采取有效措施控制室内氡污染的基础。建立土壤氡浓度的可靠测量方法,为执行国家建设部、国家质量监督检验检疫总局关于室内氡污染强制性控制标准的可操作性、提高室内氡污染源项评价水平及效率提供技术支持,为改善人们的居室环境、保护人身健康起到积极作用,具有十分重要的现实意义和应用价值。一、土壤氡的测量原
5、理1、仪器原理FD-3017RaA【5】测氡仪基本结构由图1所示,主要由抽气泵和操作台组成。由抽气泵抽取水中或土壤中的氡气,氡衰变成218Po(RaA),218Po主要以正离子的形式存在,在静电场的作用下被收集在带负高压的金属薄片上,收集结束后取出金属片,放入操作台中的探测器内进行测量。探测器选用的是半导体金硅面垒探测器,测量218Po释放的6MeVα粒子活度,α粒子活度与氡浓度成正比,即可得到所测土壤氡浓度。218Po的半衰期很短,为3.05min,在金属片上收集和测量的过程中较快地衰变,收集和测量时间的微小差别就会产生较大的误差,因此,该测氡仪受人为因素影响较大。另一个问题是
6、该仪器在设计上没有考虑220Rn的干扰。220Rn的半衰期虽然很短,但其子体212Bi(ThC)半衰期为60.6min,放射出的α粒子能量为6.05MeV,与218Po接近,会随着218Po一起被采集测量，对结果造成一定的影响。因此，该类仪器作定量测量存在一定的缺陷。FD-3017RaA测氡仪是一种瞬时测氡仪器，利用静电收集氡衰变的第一代子体RaA作为测量对象，不存在氡射气的干扰影响。氡射气衰变产生子体RaA，在初始形成的瞬间为带正电的离子，本仪器就是利用它的带电特性，采用加电场的方式对它进行收集，使RaA离子在电场作用下被收集在带负电高压的金属收集片上，在经过一段时间加电收集后
7、，测量RaA的α放射性，其强度与氡浓度成正比，按下式可直接计算氡浓度：CRn=J*NaRaA式中：CRn–氡浓度（Bq/m3）;J–换算系数（Bq/m3）/脉冲，由标定确定，此系数包含了装置的子体收集效率和探测器效率等因素。NaRaA-RaA的放射性计数。在本次测量中J的数值与操作台的不同而有稍微变化，换算系数在实际测量时标在数据记录纸上。2、技术指标1、极限探测灵敏度：小于0.1爱曼（1Bq/L=0.27×10-10Ci/L=0.27em）2、抽气泵密封性能：在700mm泵柱时
