[发明专利]采用单闪烁室流气静态法同时测量空气中222Rn、220Rn浓度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核辐射探测技术，特别是一种采用单闪烁室流气静态法对空气中²²²Rn、²²⁰Rn浓度进行测量的方法及装置。

背景技术

近年来，对环境²²⁰Rn水平调查的兴趣呈明显上升趋势，调查发现有些环境中²²⁰Rn浓度较高，而我国土壤中²³²Th的含量与世界均值比较明显偏高。由于²²⁰Rn的半衰期很短，很难建立一个稳定均匀的²²⁰Rn水平环境，再加上对²²⁰Rn的危害不够重视，所以²²⁰Rn及其子体的测量技术远没有氡的发展的那么方便和完善。当前测量²²²Rn、²²⁰Rn混合气体的方法主要有α能谱法、双闪烁室流气延时法，然而此两类方法测量系统复杂、测量时间长、不易实现自动化。

发明内容

本发明的目的是公开一种对空气中²²²Rn、²²⁰Rn浓度采用单闪烁室流气静态法进行测量的方法及装置，该方法测量系统简单、测量时间短且易实现自动化，为混合²²²Rn、²²⁰Rn浓度的自动、快速及可靠的测量，尤其是对标准²²⁰Rn室的定值提供了一种新方法。

本发明的技术方案是：一种采用单闪烁室流气静态法同时测量空气中²²²Rn、²²⁰Rn浓度的方法，欲准确测定空气中²²²Rn、²²⁰Rn浓度，必须解决²²²Rn、²²⁰Rn的相互干扰，²²²Rn的半衰期为3.823d，而²²⁰Rn的半衰期仅约55.6s，因此²²²Rn、²²⁰Rn的甄别可利用它们本身的半衰期来实现。若含²²²Rn、²²⁰Rn空气被密封在一个闪烁室中，10min后则约100％的²²²Rn仍然存在，而²²⁰Rn则基本衰变完了，只存留长寿命子体²¹²Pb。

其具体测量步骤如下：

一、开启取样泵，将测量环境中含²²²Rn、²²⁰Rn的空气以一定的流率在回路中循环5min，从而使闪烁室中²²²Rn、²²⁰Rn气体与测量环境中²²²Rn、²²⁰Rn气体达到平衡，接着开启闪烁室测量系统计数5～30min，得到计数N₁。

二、关闭取样泵，密闭闪烁室15min，此时²²⁰Rn衰变完了，接着再开启闪烁室测量系统计数5～30min，得到²²²Rn及其子体和²²⁰Rn子体²¹²Po的计数N₂。

三、通过平行算法，从而可分别确定²²²Rn、²²⁰Rn的浓度。

平行算法：若进入闪烁室²²²Rn、²²0Rn的浓度分别为C_Rn和C_Tn(Bqm^-3)，两次计数的净计数分别为N₁和N₂，对应的刻度系数分别为K_Rn，1、K_Tn，1、K_Rn，2(Bqm^-3/每个计数)，单位²²⁰Rn浓度在第二次计数期间产生的计数为q((Bqm^-3)^-1)，则有

C_Tn＝K_Tn，1(N₁-C_Rn/K_Rn，1)    (1)

C_Rn＝K_Rn，2(N₂-q·C_Tn)             (2)

由(1)、(2)式可得：