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。

室内^(222)Rn/^(220)Rn子体平衡因子的初步测量

为了测量222Rn/220Rn子体水平及其与222Rn/220Rn浓度之间的平衡关系,采用连续测氡仪和氡钍子体连续监测仪,选择包头地区几种典型居室和工作场所,对其空气中222Rn/220Rn及其子体浓度进行测量。结果显示,工作场所和居室中222Rn平衡因子均值分别为0.35和0.43,工作场所和居室距墙壁20cm处220Rn平衡因子均为0.030;室内220Rn平衡当量浓度昼夜变化与222Rn类似,即白天低、晚上高;222Rn/220Rn浓度瞬时测量值与累积结果存在较大差异,平均比例分别为2.1和1.7。

被动沉积法测量^(222)Rn/^(220)Rn子体浓度

被动沉积式222 Rn/220 Rn(Rn/Tn)子体测量对于现场环境Rn/Tn子体浓度调查和环境Rn/Tn暴露剂量评价具有重要意义。本工作利用自行开发的被动沉积式Rn/Tn子体测量仪,对被动沉积式Rn/Tn子体浓度测量方法进行了初步研究,探讨了其基本原理,并分析了其影响因素。研究表明,在粗略反映同一类型环境不同房屋Rn/Tn子体暴露水平差别的情况下,被动沉积法可用于Rn/Tn子体浓度的现场测量。暴露90d时,本被动沉积式Rn/Tn子体测量仪测量Rn/Tn子体的探测下限分别为0.234Bq.m-3和0.424Bq.m-3。若将其应用于不同现场环境Rn/Tn子体浓度测量与暴露剂量评价,还需对该方法进行深入细致的研究。

某核电厂员工因氡及^(222)Rn/^(220)Rn子体所致剂量评价

对核电厂员工按工作性质、区域进行分组,运用FT-648型测氡仪对核电厂各监测区域采用经湿度校正的双滤膜法测量氡的浓度、总α五段法测量222Rn/220Rn短寿命放射性子体的浓度,研究核电厂工作人员因氡及222Rn/220Rn子体所致年有效剂量,提出高氡区域的具体防护措施。研究结果表明,核电厂中除乏燃料水池外,其他各区域监测数据均比国际辐射防护委员会推荐值低。

^(222)Rn/^(220)Rn子体测量方法与仪器比较

在小型氡混合室对抓取测量、连续测量和累积测量三种方法及仪器测量结果进行了比较。与优化五段法相比,对于222Rn平衡当量浓度,BWLM连续测量仪和24 h累积探测器测量结果分别高出其31%和29%,Wlx仪偏低20%左右;对于220Rn平衡当量浓度,FJ414-142低本底闪烁探测器和KF-602D氡子体测量仪的测量结果分别偏高86%和18%,BWLM连续测量仪和24 h累积探测器测量结果分别偏高28%和36%,Wlx仪偏低5%左右。对于这几种方法和仪器测量数据之间的差异,须进一步研究。

空气中^(222)Rn、^(220)Rn子体水平的α能谱数据重建测量法

研究了一种能获取总测量周期内任意时段任意能区α能谱数据的α能谱数据重建测量方法,应用该方法解决了空气中222Rn和220Rn子体水平优化测量中时间段重叠的问题,并在ORTEC八通道α谱仪上实现了空气中222Rn和220Rn子体水平自动、快速及可靠的测量。

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.

连续测量法同时测定空气中^(222)Rn子体与^(220)Rn子体浓度

222Rn子体浓度可通过测定母体222Rn浓度,根据平衡因子进行大致估算.由于220Rn及其子体之间并不存在相对稳定的平衡因子,因此,若要准确获得220Rn子体浓度,需借助仪器通过累积、连续测量进行测定.文章应用我国不常见的工作水平监测仪(working level monitor),同时实现空气中222Rn子体与220Rn子体的累积连续测量,从而计算得到两者浓度.通过借助液体闪烁仪的参照比较,验证了此法同时测量空气中222Rn子体与220Rn子体的准确性与可靠性.

^(222)Rn/^(220)Rn子体连续测量仪研制

实验研制了基于α能谱法的^(222)Rn/^(220)Rn子体连续测量仪。该仪器采用微孔滤膜采样,采用PIPS探测器与α能谱测量技术实现^(222)Rn、^(220)Rn子体的α粒子计数与测量。实验测试表明:在不更换滤膜的前提下,可实现^(222)Rn/^(220)Rn子体的活度浓度及潜能的有限次连续测量;测^(222)Rn、^(220)Rn子体活度浓度的下限为10 Bq/m^3,^(222)Rn子体活度浓度为100 Bq/m^3时的测量合成不确定度优于10%。

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。

中国地下煤矿^(222)Rn和^(220)Rn水平的初步调查研究

本文介绍在2002年12月至2004年8月期间,用固体径迹探测器对北京史家营矿、房山城关矿、山西古交西曲矿、太原王封矿、湖南衡阳市柏坊矿、衡南县松柏矿、贵州黔西红林矿及浙江安仁锦江矿等5省市的8座煤矿井下氡浓度进行了实际为期1年(分四个阶段)的调查。结果表明,8座煤矿的年平均氡浓度(测点数)分别为550(69)、3 187(28)、45(224)、117(72)、88(79)、79(58)、40(72)、136(116)Bq/m3。井下氡浓度及其变化规律与通风状况、地质结构等因素有很大的关系,通风不好的矿井氡浓度较高,且呈现出夏、秋季高,冬季低的趋势;而通风状况良好的矿井氡浓度较低,且四季变化不明显。结合调查结果揭示了北京地区煤矿氡浓度普遍较高、浙江石煤矿并不太高以及国有煤矿较低等一些特点,对影响煤矿井下氡浓度水平的因素作了简要分析。文中还给出了北京和湖南两地所测煤矿井下220Rn及其子体水平的测量结果,220Rn子体α潜能浓度与氡子体α潜能浓度的比值在0.036~0.42之间。

^(222)Rn指示北部湾北部近海SGD输送的时空特征初探

放射性同位素氡222(^(222)Rn)是来源于地层中铀衰变生成的惰性元素。由于其性质稳定,容易测量且在地下水和地表水中活度差异显著,近年来被用作示踪剂广泛应用在海底地下水排泄(submarine groundwater discharge,SGD)的研究中。本文选取北部湾北部海水的^(222)Rn活度作为研究对象,通过2021年8月—9月以及12月—次年1月在北部湾北部海域的两个航次采样,分析了北部湾北部海域水体^(222)Rn的空间分布和季节性变化特征,并结合^(222)Rn的质量平衡模型,估算了北部湾北部海域的SGD通量。结果表明,^(222)Rn分布特征受到季节变化和陆源SGD过程的显著影响,冬季^(222)Rn活度的平均值与夏季相比减少了约40%。夏季底层水^(222)Rn活度较高,断面特征显示SGD过程明显且多集中于研究区北部,而冬季底层水^(222)Rn活度较低,断面特征显示SGD过程较弱。通过构建^(222)Rn质量平衡模型,估算出北部湾北部海域夏季与冬季SGD速率分别为4.16 cm·d^(-1)和2.88 cm·d^(-1)。夏季SGD速率明显高于冬季,且夏季以近岸SGD过程为主,冬季以离岸SGD为主。北部湾北部海域存在着明显的SGD过程,而且由于该区域被陆地和岛屿三面环绕,SGD过程很可能是陆源物质向近岸海域输送的重要自然途径。

^(222)Rn-^(220)Rn分辨探测器的刻度与比对

为了保证测量质量,采用实验室新改进的222Rn-220Rn分辨探测器在南华大学氡实验室进行了刻度,并参加了日本NIRS组织的国际比对。结果显示,222Rn、220Rn暴露量与径迹密度之间有很好的线性关系,相关系数分别是0.9894、0.9885;222Rn、220Rn刻度因子分别为4.27±0.40Tackscm-2(kBq·m-3·h)–1、2.33±0.39Trackscm-2(kBq·m-3·h)–1。纯222Rn条件,测量值与NIRS提供的参考值的相对百分偏差(RPD)和变异系数(COV)分别为12%、7.7%,达到了英国NRPB规定的B级水平,在美国EPA规定的可接受的控制限之内;高220Rn条件,220Rn测量值的RPD和COV分别为22%、4.8%。有关220Rn测量偏差偏高的原因有待进一步探讨。

^(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。

室内外^222Rn浓度及居民所受子体照射剂量测定

目的检测广州市室内外空气中222Rn浓度水平及其子体所致公众有效照射剂量。方法于2003年7月~2004年6月,采用CR-39α固体径迹探测器测量广州市201间建筑物室内222Rn累积浓度,计算所致居民年有效剂量当量。结果室内222Rn浓度范围为15.7~157.9 Bq/m3,平均值为(47.3±23.4)Bq/m3,室外222Rn浓度平均值为(20.5±8.7)Bq/m3。室内外222Rn子体所致居民人均年有效剂量当量为1.322 mSv/a,所致广州市居民集体年有效剂量当量为11 650 man.Sv/a。结论广州市室内222Rn浓度属正常天然本底水平。

调节闪烁室法测量^(222)Rn、^(220)Rn时仪器工作状态对探测效率的影响

针对闪烁室法222Rn2、20Rn的测量装置,介绍了一种调节仪器最佳工作状态的比较完善的方法,并用实验进行了探测效率比较。结果表明,通过调节闪烁室法测量222Rn2、20Rn浓度装置的工作状态,可以提高仪器的探测效率约10%。

^(222)Rn/^(220)Rn联合测量的方法与技术状况

氡是地球上无处不在的放射性气体,对^(220)Rn/^(220)Rn问题的研究一直是辐射防护和环境保护的重要课题。目前国内外^(222)Rn测量仪比较成熟,而^(220)Rn的测量标准还没有建立起来。^(222)Rn/^(220)Rn联合测量主要分为双滤膜能谱法、闪烁室延时法、α径迹蚀刻法、活性炭盒λ谱法、活性炭滤纸法、静电收集法。国内外^(222)Rn/^(220)Rn联合测量仪主要包括FD-129型氡钍射气测定仪、LR-115固体核径迹探测器、RAD7测氡仪等。