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1、第27卷第3期辐射防护Vol27No32007年5月RadiationProtectionMay2007一种较准确而快速测量氡析出率的方法刘小松丘寿康(南华大学核科学技术学院氡实验室,湖南衡阳,421001)摘要本文根据介质表面氡析出率的测量原理,针对目前国内外现有的氡析出率测量方法中存在的一些问题,如对氡及其子体的不平衡影响、湿度效应及泄漏和反扩散等影响未作修正等,实验研究了一种用RAD7型氡气检测仪快速测定土壤、岩石、建材和尾矿等介质表面氡析出率的方法。通过在测量氡析出率参
2、考装置上的验证,表明对上述影响因素提出的各项修正是必要的,本方法能较准确而快速地测定上述介质表面的氡析出率。关键词氡析出率测量反扩散1引言于罩外空气中氡浓度致使集氡罩内的氡绕过密氡析出率是指在单位时间内穿过单位面积封材料向罩外扩散迁移,造成氡的泄漏,也就是-2我们通常所说的反扩散,如图1所示。反扩的介质表面析出到空气中的氡的活度(Bqms-1)。准确测定土壤、岩石、建材和尾矿等表散是另一种泄漏,它与边沿的人为密封无关,主面的氡析出率,是住房和地下工程中氡污染治要决定于析出介质的空隙度大小,
3、因而是无法理的基础工作。但现有的氡析出率测量仪器和消除的。对于致密介质(孔隙度很小,如混凝方法还存在一些问题,如取样测量的时间较长,土、花岗岩等)这种反扩散往往可以忽略,但对对影响测量结果的一些因素未作修正,因而测于疏松介质(孔隙度大,如土壤、尾矿、多孔建材量的结果不稳定,准确度也比较差。本文介绍等),则反扩散往往很显著,必须对其影响作出一种用RAD7型氡气测量仪快速测定土壤、岩修正。这是析出率测量中的一大特点和难点。石、建材和尾矿等介质表面氡析出率的方法。文中叙述了方法的原理和对集氡时间、氡与其210子
4、体Po(RaA)的不平衡以及泄漏和反扩散等影响因素所作的修正的方法;对该方法在测量氡析出率的参考装置上做了验证;最后介绍应用本方法测量室外土壤表面氡析出率的结果。2测量原理氡析出率测量方法离不开氡的监测,但却图1反扩散示意图Fig1Schematicdiagramofback-diffusion比氡的监测多了一个特殊的取样问题。其特殊在于通常是在析出界面扣上集氡罩以收集测量氡析出率的常用方法主要有积累法和积累的氡,这样的取样难免有泄漏,不仅有边沿活性炭吸附法。活性炭吸附法是利用活性炭对密封不严
5、产生的泄漏,还有由于罩内氡浓度高第一作者简介:刘小松,女,1964年12月出生,南华大学核科学技术学院氡实验室助理实验师。刘小松等:一种较准确而快速测量氡析出率的方法157-2-1析出氡的吸附,通过对活性炭谱测量求出氡出的氡析出率,Bqms。析出率,此法能避免氡在析出后的浓度积累造核行业标准表面氡析出率测定积累成泄漏和反扩散的影响。但由于测量的灵敏法(EJ/T979-95)以及最近颁布并实施的民用度和本底干扰,需要较长的采样时间(一般2建筑工程室内环境污染控制规范(GB5032
6、5-天)和不便携带的固定设备(谱仪和铅室)。2001,2006年版)中的氡析出率测量,依据的都积累法,就是在射气介质的表面扣一个氡积累是计算公式(3)。这种方法较简单,但受条件限箱,也称集氡罩,周边用不透气的材料密封,如制,即可认为集氡罩内氡的衰变、泄漏和反扩散图2所示。等影响因素很小可以忽略,为此同时应将集氡和取样测量等操作控制在较短的时间以内完成,此时集氡罩内的氡浓度随时间线性增长。但这只适用于孔隙度小的建材(如混凝土、石材、瓷砖等)或氡析出率很高的物质(如铀尾矿等,能在很短的时间积累得到可以测出的
7、氡浓度)。要想较准确地测量环境土壤、尾矿等松散介质的氡析出率,必须考虑积累空间内氡的泄漏和反扩散。所以还是要依据公式(2)得到析图2集氡罩出率,但直接使用公式(2)计算出氡析出率是有Fig2Radoncollectioncover困难的,因为公式中有两个未知数e和J。为了确定e,张哲研究出积累等时间间隔测量被测介质表面析出的氡被集氡罩收集。集[1]氡罩内氡浓度随集氡时间延长而增加。集氡罩法。内单位时间氡浓度增长的数学表达式为:所谓等时间间隔测量法,即是每隔相同的dCJS时间间隔测量集氡罩内的氡浓
8、度。在介质表面=-C-RC(1)dtV扣上集氡罩后,每隔T时间测量一次集氡罩内JS氡浓度,共测量n次。式中,为单位时间析出到集氡罩中的氡引起V例如,设每隔T时间取样一次,样品的氡-3-1氡浓度的变化,Bqms;J为被测介质表面-3-2-1浓度用Cn(Bqm)表示,脚标n表示样品序氡析出率,Bqms;S为集氡罩的底面积,23号,这样,第一次取样的氡浓度C1为:m;V为集氡罩空间体积,m;C为集氡罩内氡-3-1JS-
