环境中^(220)Rn子体的累积测量

本文介绍了一种以评价暴露量为目的的2 2 2 Rn、2 2 0 Rn子体累积测量仪。该测量仪使用固体径迹片CR 3 9为探测元件 ,用小型静音泵进行滤膜采样 ,之后蚀刻、读数 ,通过径迹密度分别求算2 2 2 Rn、2 2 0 Rn平衡当量浓度 (EECRn 、EECTn)。在采样时间为 2 4h ,采样流速为 0 .8L/min的条件下 ,EECRn 和EECTn的探测下限分别为 0 .5 7Bq·m- 3和 0 .0 7Bq·m- 3。最后介绍了使用该测量仪于 2 0 0 1年春在广东省珠海市进行环境2 2 2 Rn、2 2 0

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。

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。

^(220)Rn累积测量的吸收体法及其应用

利用220Rn子体ThC’衰变产生的α粒子能量较氡及其子体衰变产生的α粒子能量都高的特点,发展了一种220Rn测量的吸收体方法。本文介绍了加吸收体甄别氡及实现220Rn直接测量的原理、剂量计及其刻度方法。该剂量计测量220Rn暴露量和介质表面220Rn析出率的刻度系数分别为R0=0.0767cm–2(kBq·m–3·h)–1和R=0.1300cm–2(kBq·m–3·h)–1。当测量周期7d,所用CR-39本底径迹密度标准差ST=1.6cm–2时,其测220Rn浓度与220Rn析出率的探测下限分别为LLDC=248.4Bq·m–3和LLDE=34.8mBq·m–2·s–1。220Rn累积测量的吸收体法在环境220Rn水平测量、室内220Rn及其子体水平分布测量和介质表面220Rn析出率测量中得到了应用。

就地γ谱仪测量某坑道内^(222)Rn-^(220)Rn子体剂量比

为了解某坑道内222Rn-220Rn子体α潜能浓度比及剂量比的变化,使用就地HPGeγ谱仪分别在坑道内密闭环境和通风两种状态下进行测量,使用相对效率法和α潜能浓度法对测量结果进行分析。结果表明:测量期间,密闭坑道内222Rn-220Rn子体α潜能浓度比平均为3.6,子体剂量比平均为10.8;通风8小时内,坑道中222Rn-220Rn子体α潜能浓度比平均为1.2,子体剂量比平均为3.6;通风约14小时后,坑道内222Rn-220Rn子体α潜能浓度比平均为0.2,子体剂量比平均为0.6,220Rn子体剂量占222Rn-220Rn子体总剂量份额的62%。使用就地HPGeγ谱仪可快速、连续得到坑道内222Rn-220Rn子体α潜能浓度比及剂量比,在未来的222Rn-220Rn剂量研究中有着广阔的应用前景。

α能谱法测量^(222)Rn/^(220)Rn气体活度浓度过程中的拖尾修正

α能谱法是环境中222 Rn/220 Rn气体活度浓度测量的重要方法之一。吸收层及探测器能窗等导致的α能谱低能拖尾是影响222 Rn/220 Rn活度浓度准确测量的重要因素。为修正α能谱法对222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,本文从原理上探讨了拖尾形成的原因及其对222 Rn/220 Rn气体活度浓度测量的影响。结合商用测氡仪,实验修正了222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,对修正前后的结果进行了实验比对。研究表明,经准确刻度后的修正因子和刻度因子能很好地用于修正222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,保证了测量结果的准确性。建议在对α能谱法测量222 Rn/220 Rn气体活度浓度的仪器进行刻度检定时,必要情况下需对拖尾修正因子和刻度因子进行适当刻度。

放射性气体^(220)Rn的准确测量研究

220Rn的准确测量是天然辐射照射剂量评价体系中的重要研究内容之一。基于常用的几种测氡仪,我们开发了它们的220Rn测量功能,并比较了它们的220Rn测量结果。结果表明,AB5抓取式测量方法其原理简单,测量结果稳定,可以作为220Rn测量的参考方法,但其探测下限较高;RAD7的220Rn测量结果受干燥剂状态的影响,需要适时刻度;AlphaGuard流气式测量虽然具有探测下限低的优点,但结果易受采样流速和前端采样管路状况的影响,只能作一般性参考。

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。

软件延迟符合法测量低活度^(220)Rn的实验研究

介绍了软件延迟符合分辨测量氡同位素的基本原理及相应的计算公式,并构建了软件延迟符合实验装置,对低活度220Rn源进行测量,与RAD7连续测氡仪进行了比对实验。实验结果显示,本底计数率为2～4 cpm时,延迟符合实验装置能够分辨测量衰变率为3～18 dpm的220Rn样,其测量结果与RAD7测量值偏差均在±8%以内。实验结果表明,软件延迟符合法能够在含有222Rn的环境中分辨并测量出低水平220Rn。

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。

几种220Rn子体测量方法的比较

针对4种目前常用的测量220Rn子体的方法、原理、使用条件、计算方法、优缺点等进行了讨论,并在云南的矿井和土房对这4种方法进行了实验比较。由于室内220Rn浓度随环境条件变化显著,与其衰变产物间缺乏稳定的关系,220Rn子体的时间变化规律尚不清楚,因此,在吸入220Rn的剂量估算中应尽可能使用累积测量法。

基于RAD7测氡仪的^(220)Rn气体准确测量研究

针对RAD7测氡仪220 Rn活度浓度准确测量的问题,本文采用理论模型分析和实验测量比较的方法,分析干燥管体积和采样泵流速对RAD7测氡仪220 Rn活度浓度测量结果的影响。研究表明,随着干燥管体积增加和采样流速减小,RAD7测氡仪220 Rn活度浓度测量值同环境220 Rn活度浓度真实值之间的差别增大。RAD7测氡仪采用小干燥管干燥时,修正因子R为1.224±0.118;采用大干燥管时,修正因子R为2.232±0.598。采用上述修正因子对RAD7测氡仪220 Rn活度浓度测量结果进行修正,能在一定程度上解决RAD7测氡仪220 Rn活度浓度准确测量问题。

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。

一种单闪烁室测量^(220)Rn室中^(222)Rn/^(220)Rn浓度的方法

介绍了闪烁室法测量220Rn室中222Rn/220Rn混合浓度的基本原理和测量程序,提出了测量中两种计算方法:测量结果平行计算法和消除220Rn子体对测氡干扰的算法。在220Rn室中使用单闪烁室法分别在10、152、0 min三个不同的静态时间下工作,同时利用RAD7测氡仪进行平行测量,最后将测量结果和RAD7测氡仪的测量结果进行比较。实验结果表明:单闪烁室法是可靠的,能够满足准确、快速测量的要求,并且静态时间为10 min时用平行算法得到的结果更合理。

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。

中国传统房屋^(220)Rn平衡因子的研究

本文对中国传统土结构房屋中220Rn浓度(CTn)及其子体浓度(Cp,Tn)的空间分布与季节变化进行了测量。结果显示,CTn的空间分布有明显的浓度梯度变化,与发生源(裸露的墙面和地面)的距离呈指数衰减,同时存在较好线性关系和可重复性。CTn的季节变化是秋季高,冬春季低,季均值与年均值的相对偏差与222Rn接近。Cp,Tn的季节变化类似于CTn和Cp,Rn,其空间变化可忽略。固定220Rn的测量距离,CTn与Cp,Tn间有明确的关系。距墙2.5 cm和20 cm得到的220Rn的平衡因子(FTn)分别为0.003±0.001和0.017±0.014。经验证,Cp,Tn的实测结果与采用FTn的估算结果符合较好。相对于220Rn子体,220Rn浓度的测量更易实现,FTn的引用为室内220Rn剂量评价提供了一个简单可靠的方法。

小^(220)Rn室的研究

研制了一个125L的小220Rn室。在充220Rn和循环气流流速、风扇转速不变条件下,测量左、右两个侧面上不同位置的采样孔的220Rn水平,相对偏差仅为0.66%,且连续5d在同一采样孔采样测量,测量结果的相对偏差仅为1.6%。系统的总不确定度小于3.5%。

^(220)Rn子体气溶胶粒径分布测量的方法研究

应用ELPI系统、α谱仪和能量甄别法测量程序,建立了1套220 Rn子体气溶胶活度粒径分布的测量方法;利用该方法收集了南华大学220 Rn实验室不同粒径的220 Rn子体气溶胶,并进行了220 Rn子体气溶胶活度粒径分布测量。实验结果表明:ThB气溶胶的活度中位粒径(AMAD)平均值为237nm,ThC气溶胶的AMAD平均值为245nm。该方法简便易行、测量周期短,能实时得到220 Rn子体气溶胶粒子数粒径分布的情况,能同时得到ThB和ThC气溶胶的活度粒径分布情况,且能谱法的测量精度也相对较高。

基于α能谱法^(220)Rn子体连续测量方法研究

本文基于α能谱法建立了无需频繁更换滤膜的220Rn子体连续测量方法,并在南华大学氡实验室开展了与标准220Rn子体参考水平定值方法的220Rn子体水平测量的对比研究。结果表明:在高220Rn子体水平测量环境中,ThB和ThC 8个测量周期的测量结果与参考方法的测量结果相差5.0%与7.0%左右。在低220Rn子体水平测量环境中,ThB 4个测量周期的测量结果与参考方法的测量结果相差控制在4.5%以内,ThC的控制在10.0%左右。在220Rn子体水平为100Bq/m3左右的测量环境中,ThB和ThC的总不确定度均控制在5%左右;采样过程中沉积在滤膜上的气溶胶对滤膜自吸收的影响可忽略。该方法的建立将为222 Rn/220Rn子体的准确、快速、连续测量提供技术手段。