^(220)Rn子体源箱的数值模拟与性能优化

^(220)Rn子体源箱是^(220)Rn室可靠调控的重要组成部分,对其进行优化设计是建立高水平^(220)Rn室的关键技术之一。本文在南华大学现有^(220)Rn子体源箱和前期研究的基础上,采用计算流体力学方法建立了^(220)Rn子体源箱数值模型,分析了入口流率、箱体轴向长度和换气率等对^(220)Rn子体源箱性能的影响,进行了性能模拟结果与实验对比,最后开展了源箱的优化分析。结果表明:模拟和实验所获得的规律一致,模拟结果与实验结果相对误差保持在11%以内;增大入口流率能有效改善源箱^(220)Rn子体的均匀性和稳定性,并增大源箱子体气溶胶的输出能力;当轴向长度一定时,入口流率均从1 L/min增加至10 L/min后,^(220)Rn子体气溶胶浓度达稳定状态的时间最大可缩短66.41%,^(220)Rn子体气溶胶活度输出率最大可增加20.25%,^(220)Rn子体源箱的均匀性先变差后变好,且在入口流率为4 L/min时均匀性最差;增加源箱轴向长度对^(220)Rn子体的均匀性和稳定性影响不明显,但能有效提高^(220)Rn子体气溶胶活度输出率;当入口空气流率设置为1~10 L/min且保持不变时,轴向长度从100 cm增至140 cm,^(220)Rn子体气溶胶浓度达稳定状态的时间变化不明显,^(220)Rn子体气溶胶活度输出率最大可增加48.51%,^(220)Rn子体源箱的均匀性先变差后变好。

北京房山区两座煤矿^(222)Rn、^(220)Rn及其子体的测量

用被动式累积探测器在北京房山区史家营(中型煤矿,年产量30万吨)和城关(小型煤矿,年产量3万吨)2座煤矿井下进行了222Rn、220Rn及220Rn子体的测量。测量结果表明,史家营煤矿的222Rn、220Rn年平均浓度和220Rn平衡当量浓度分别为292、90.5和0.9 Bq/m3;城关煤矿的222Rn、220Rn年均浓度和220Rn平衡当量浓度分别为4919、2619和6.0 Bq/m3。由于吸入的222Rn和220Rn及其子体所致矿工人均年有效剂量,史家营煤矿矿工分别为2.54和0.13 mSv;城关煤矿矿工所致相应的人均年有效剂量分别为42.9和1.43 mSv。在这两个煤矿中,222Rn及其子体是矿工受照剂量的主要来源;220Rn及其子体剂量仅占两矿矿工所受总剂量份额的4.9%和3.2%。在通风不好的矿井(如城关矿)222Rn、220Rn浓度的季节变化很大,夏季个别测点222Rn浓度高达1×104Bq.m-3。加强煤矿井下通风,降低矿工的辐射危害是值得关注的问题。

空气中^222Rn／^220Rn子体水平α能谱测量方法的优化

通过222Rn/220Rn子体α能谱测量程序对222Rn/220Rn子体测量不确定度的分析,获得了有关采样时间、测量时间段、总测量时间与222Rn/220Rn子体测量不确定度的较清晰的关系。在此基础上,按照快速准确测量222Rn/220Rn子体的原则,优化了一种222Rn/220Rn子体α能谱测量程序,并通过和多种早先提出的222Rn/220Rn子体测量程序的实验对比,验证了该测量程序的合理性。

空气中混合^(222)Rn、^(220)Rn子体浓度水平测量方法的比较

为了对同时测量222Rn、220Rn子体浓度水平的五段法、二段法和α能谱连续测量法的特点和可靠性进行比较,在南华大学氡实验室用这三种方法进行了222Rn、220Rn子体浓度水平的同时测量。与二段法比较,五段法测量结果较准确,但由于测量时间长(10h以上)、测量段数多且操作麻烦,故不适合用于快速、大规模的测量;然而在高220Rn、低222Rn的建筑物中,用二段法测得的222Rn子体α潜能浓度的误差较大。采用α能谱法的LCD-BWLM型222Rn、220Rn子体测量仪,具有操作方便、能区分能量及连续测量等优点,但它需要开机8h以上才能得到较准确的220Rn子体浓度测量结果。对于220Rn子体浓度变化很大的实际环境,LCD-BWLM型仪器测得的220Rn子体水平结果不够准确,且该仪器在重启的同时要更换新的滤膜。

居室内^(220)Rn及其子体分布的三维模拟计算

通过对居室内220Rn及其子体的产生、衰变及扩散运移规律的分析,建立了三维数学模型,并利用有限元法分析了居室内220Rn及其子体的空间分布。通过有限元分析得知:220Rn及其子体浓度的计算结果随单元格划分越多越精确,但其平均浓度随单元数目增多变化并不明显。220Rn及其子体的平衡因数依据居室内三维分布的220Rn及其子体平均浓度进行计算更合理些。

空气中^(222)Rn/^(220)Rn子体水平的α能谱法测量

对α能谱法在测量222 Rn 220 Rn子体水平中的应用和发展进行了介绍.并将α能谱法与总α法测量222 Rn 220 Rn子体水平进行了比较,可以看出222 Rn 220 Rn子体水平的α能谱法测量具有快速、准确的特点,是准确测量222 Rn 220 Rn子体的理想方法.这种方法在国外已获得了广泛应用,在国内的应用还有待加强.文中关于α能谱测量222 Rn 220 Rn子体水平中的峰重叠问题及其解决办法对222 Rn 220 Rn浓度的α能谱测量也很有帮助.

新型^(222)Rn和^(220)Rn及其子体浓度连续监测仪应用研究

在CAM基础上,加入^(222)Rn和^(220)Rn及其子体浓度连续监测方法,实现^(222)Rn和^(220)Rn及其各自子体浓度连续监测,并开展了测试,结果显示氡气测量上有较好的一致性,总体方法及仪器能给出可信和合理的结果.

双滤膜活性炭盒法测量^(220)Rn及其子体技术研究与应用

研究了可同时测量环境空气中220Rn及其子体放射性水平的双滤膜活性炭盒法。根据暂时平衡理论,推导了该方法测量空气中220Rn及其子体的理论公式,明确了取样和测量过程中需要注意的关键参数:对于滤膜过滤收集220Rn子体,应当使等待时间大于21.4 min,同时等待和测量时间之和小于7.41 h;对于活性炭盒吸附富集220Rn,应当使等待时间大于6.17 min。使用该方法测定了实验室和某花岗岩坑道内220Rn及其子体的放射性水平。主动式双滤膜活性炭盒法为环境空气中220Rn及其子体剂量评价提供了新的技术支持。

丝网扩散组模拟测量^(222)Rn/^(220)Rn子体在人体呼吸道沉积的研究进展

氡及其子体所致的公众集体剂量占天然电离辐射剂量的份额约55%,氡对人体内照射的主要剂量贡献是它们的子体。本文简要介绍了环境中222Rn/220Rn子体气溶胶的主要特性,概述了丝网扩散组测量222Rn/220Rn子体气溶胶粒径分布的基本原理,总结了利用丝网扩散组模拟测量222Rn/220Rn子体在人体呼吸道沉积的研究进展。展望此领域,应当进一步细化呼吸道中气溶胶的沉积模型以更加准确地测量评价,且亟需开发适用于现场大范围调查的测量手段。

关于室内^(220)Rn及其子体浓度的讨论

本文运用一维扩散模型分析了室内220Rn及其子体浓度的分布规律,讨论了室内220Rn与其子体的平衡因子F的性质和变化规律。为评价220Rn子体的剂量贡献,介绍了通过选取适当的F值,由累计测量得到的220Rn浓度估算出子体平衡当量浓度的方法。

^(222)Rn/^(220)Rn室中衰变子体参考水平逐个定值法不确定度评定

对^(222)Rn/^(220)Rn室中1^(222)Rn/^(220)Rn子体参考水平逐个定值法的不确定度分量进行了实验验证及数据处理,并对最终的合成标准不确定度及扩展不确定度进行了分析。结果表明:本定值方法的合成标准不确定度及扩展不确定度较低,满足对其标准化的要求,为2^(222)Rn/^(220)Rn子体计量标准提供了可靠的定值方法。

^(220)Rn室中^(220)Rn浓度的调控研究

描述了220Rn室的结构.探讨了用延时法调节220Rn浓度的方法.该方法可有效的调节箱体中220Rn浓度.用檀香燃烧的烟气作为气溶胶注入箱体中,测量了箱体中ThB(212Pb)浓度和气溶胶的关系.箱体中的气溶胶粒子浓度需大于104P/m3以上才能有效建立箱体中的ThB浓度.烟气气溶胶会堵塞气路,污染探测元件,有待以后研究改进.

湖南衡阳两煤矿井下^(222)Rn、^(220)Rn水平的调查

本文介绍了在2002年12月～2004年8月期间,对湖南省衡阳市两家煤矿(柏坊矿和松柏矿)井下222Rn、220Rn浓度水平进行调查的结果。调查用222Rn、220Rn被动式累积剂量计按季节分四个阶段进行。调查测量结果表明,四个阶段调查测量两矿井下222Rn、220Rn浓度平均值的范围,222Rn为86～138Bq/m3,220Rn为51～140Bq/m3;各工种矿工吸入222Rn、220Rn及其子体所致的年均有效剂量范围为0.23～1.25mSv,其中220Rn及其子体的剂量贡献约占15%～20%,应引起足够的重视。由于两煤矿都采用了有效的机械通风,井下222Rn、220Rn浓度随季节变化不明显。

绝对测量^(220)Rn的小闪烁室的研制

详细介绍了一种用于绝对测量220Rn的结构特殊的ZnS(Ag)小闪烁室。并进行了测氡比对实验,得到它对222Rn/220Rn及其子体的探测效率可达到96%以上。通过串接此闪烁室测量管道气体流量,与标准流量计的测量结果比较,误差在5%以内。

静电收集α能谱法高^(220)Rn低^(222)Rn环境中^(222)Rn含量的测定

对拟用于中国锦屏地下实验室PandaX探测器的^(220)Rn源中微量^(222)Rn浓度进行测量,建立了在高^(220)Rn、低^(222)Rn环境下,测定^(220)Rn、^(222)Rn浓度的方法;用静电收集α能谱法测量高纯^(220)Rn源中微量^(222)Rn,其浓度计数约为相应^(220)Rn浓度计数的2%左右这一现象进行了理论解释及实验验证;运用延时管道+静电收集α能谱仪联合测量法测得拟用于PandaX探测器的^(220)Rn源^(222)Rn/^(220)Rn活度比上限为6.2×10^(-5).

某退役稀土厂环境空气中^(222)Rn、^(220)Rn子体水平及土壤析出率调查

目的了解上海某稀土化工厂周围222Rn/220Rn子体浓度及土壤析出率水平。方法用BWLM-PLUS-S氡、钍射气子体测量仪测量222Rn/220Rn子体浓度以及ERS-2氡析出率仪和RAD-7测量222Rn/220Rn析出率。结果厂区室外222Rn/220Rn子体平衡当量浓度平均值分别是1.08Bq/m3和0.06Bq/m3,室内平均值分别是8.58Bq/m3和0.09Bq/m3;车间内222Rn/220Rn子体浓度平均值是14Bq/m3和0.13Bq/m3,办公室内平均值是3.16Bq/m3和0.05Bq/m3。厂区周围6处土壤中222Rn析出率最高为63.9mBq/(m2s),最低为6.3mBq/(m2s),平均18.9mBq/(m2s);222Rn析出率最高为1.72Bq/(m2s),最低为43.4mBq/(m2s),平均0.41Bq/(m2s)。结论厂区外环境、室内中222Rn/220Rn子体浓度在世界室内外水平之下,222Rn/220Rn析出率总体处于世界土壤的平均值范围内,只在个别测点偏高。

α放射性气溶胶沉积对微孔滤膜自吸收的影响研究

模拟基于α能谱法的混合^(222)Rn、^(220)Rn子体测量程序,分别就醋酸纤维素酯微孔滤膜对^(222)Rn、^(220)Rn各α放射性子体的自吸收进行了实验研究。研究结果表明:该滤膜对^(222)Rn、^(220)Rn子体的自吸收以及同种滤膜间的差异较小,可取0.978为α能谱法(或总α法)的滤膜自吸收因子;微孔滤膜模拟α能谱法以120 min为测量周期,重复使用时沉积在滤膜表面的α放射性气溶胶对滤膜自吸收的影响可忽略。

福建省磷肥的放射性水平调查

[目地 ]了解福建省磷肥厂的磷矿石和磷肥中2 2 6 Ra含量。车间、产品仓库、矿料库的 γ辐射水平及 2 2 2 Rn、2 2 0 Rn子体浓度。[方法 ]对本省 10家磷肥厂的生产环境、生产原料和产品进行放射卫生学调查。磷矿石和磷肥样品2 2 6 Ra含量的测定采用 GB892 1- 81附录 B闪烁射气法。 [结果 ]福建省 10家磷肥厂磷肥产品中 2 2 6 Ra平均放射性比活度为 4 5 .9± 4 5 .3Bq/kg,其波动范围为 14 .4～ 193.0 Bq/kg。生产车间和产品仓库及磷矿石堆场 γ辐射水平接近当地本底水平 ,空气中 2 2 2Rn、2 2 0 Rn子体浓度均较低。 [结论 ]磷肥产品中 2 2 6 Ra平均放射性比活度均在国家标准 [1 ]限值内。磷肥中 2 2 6 Ra平均放射性比活度低于土壤中2 2 6 Ra平均放射性比活度 。