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1、第29卷第5期成都理工学院学报Vo.l29No.52002年10月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYOct.2002[文章编号]1005-9539(2002)05-0561-06不同介质中氡运移的异常现象与α衰变贾文懿方方周蓉生马英杰乐仁昌王小琴(成都理工大学应用核技术与自动化工程学院,成都610059)[摘要]研究了氡在不同介质模型中的运移情况,实验得出:氡及其子体在竖立的封闭空气模型中,运移距离大大超过27m,远远超过扩散作用达到的范围;在空气、砾石、水和砂介质模型顶端,氡及其子体均呈阵发性而不
2、是连续性变化。出现这些异常情况,是由于氡及其子体的产生与T衰变有关,T粒子系4He,它能与氡及其子体形成He-Rn等团簇现象引起的。借助来自铀矿石的氡比来自液体镭源的氡具有更强的向上运移能力,论证了He-Rn团簇的存在。[关键词]氡;氡运移;α衰变;团簇[分类号]P631.6[文献标识码]A氡及其子体的运移现象,一直是研究者关注量氡及其子体在实验装置内的分布状态。具体测的氡气测量的基础理论问题之一。文献[1]和[2]量技术,可参见文献[3]和[4]的介绍。等给出了不同状态下的实验结果。本文是在较理2氡在不同介质中的运移情况想条件下,借助实验
3、手段观测氡在不同介质模型中运移的一些异常情况,并讨论了其形成机理。采用图1所示装置,将铀矿石置于各铁管底部(或端部),铁管内分别装以不同介质:砂、水、砾1实验装置及观测技术石或空气,将T卡(杯)置于铁管顶部(或端部)。而为了在较理想条件下观测氡及其子体的运移后密封整套装置,并由T卡(杯)收集氡及其子体,情况,并进行对比性测量,采用了图1所示的多套收集时间约为24h。每次收集完毕后,立即用T卡实验装置,进行了实验研究。实验装置是由多个铁仪(或T杯仪)测量T卡(或杯)上的T辐射粒子的管组成,铁管长约7m,直径4cm,其内可充以空强度。连续观测近
4、一个月,得图2所示曲线。从图气等,用作不同介质。实验时,多套装置同时进行中可以看出:观测,以资对比。也可用塑料管组成实验装置,长a.在距离氡源约7m处,测得的氡及其子体约27m,直径10cm,内以空气为介质。它们的底呈阵发性变化,而不是稳定性数值。部(或端部)放置铀矿石,用作氡源;也可用液体镭b.氡及其子体在介质为空气、水、砾石的铁管源累积氡,用作氡源。中,阵发性变化显著,且呈一定周期性。其变化幅[3],[4]观测氡及其子体,采用T卡法或T杯法。度甚大,在数十倍以上。应用T测量技术,是由于T测量本底低,灵敏度c.氡及其子体在砂介质铁管中的变
5、化幅度较高,测量精度好。特别是可以累积测量,观测时间小,约为数倍;阵发性现象较在水、砾石和空气介可长可短;能静态观测;操作方便等等,能较好测质中为弱,且周期性不明显。[收稿日期]2001-06-07[基金项目]国家自然科学基金资助项目(49674238)[作者简介]贾文懿(1931-),男,教授,博士生导师,放射性地质勘探专业.·562·成都理工学院学报第29卷图1研究氡及其子体运移的实验装置Fig.1Theexperimentdeviceformigrationofradonanditsdaughters作为对比,还研究了氡及其子体向上和
6、水平(3)氡及其子体,在竖立装置中运移时,减弱方向运移的情况。此时,其介质仅为空气。得图3较少,其顶部的峰值接近底部靠近氡源处的数值;所示结果。从曲线可以看出:而在水平方向装置中,减弱较显著,其端点的数值(1)竖立装置的顶部,氡及其子体浓度变化很约为近氡源处的1/4。大,远超过放射性统计涨落范围;而水平方向装置3氡在竖立的27m长管中的运移情况的端点,氡及其子体浓度变化较前者为小。(2)氡及其子体在竖立装置中运移速度比在在长约27m的竖立塑料管中进行了氡的运水平方向的快,其比值约为5∶1(管长约7m移试验,管中介质为空气,密封,无对流。得表
7、1所时)。示结果。表1氡在27m长的塑料管中的运移情况Table1Migrationofradoninaplasticpipe27metersinlength离氡源距离/2726242219148420氡气产生方式m计数Ni2003221527393339417847875277537655685856铀矿石置底部,连续Ni/N00.340.380.470.570.710.820.900.920.951.00供氡(实测值)Ni223426331452510434554436363312铀矿石先置底部,后Ni/N0取出铀矿石,呈非连(实测值)
8、0.711.371.061.451.631.391.781.401.161.00续供氡N/N0<0.00002<0.0002<0.0020.0260.160.401.00(理论计
