[发明专利]利用218Po、214Po总计数闭环式测量氡析出率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核辐射探测技术，特别是一种利用218Po、214Po总计数闭环式测量氡析出率的方法。

背景技术

氡析出率是指在单位时间内穿过单位面积的介质表面析出到空气中的氡的活度。测量介质表面的氡析出率是评价天然辐射水平和评价铀矿山退役治理是否合格的重要手段之一。累积法、开环式和活性炭吸附法是测量氡析出率的常用方法。活性炭吸附法需要较长的测量时间，不能很快得到测量结果；累积法就是在射气介质的表面扣一个集氡罩，周边用不透气的材料密封，被测介质表面析出的氡被集氡罩收集，罩内氡浓度随时间延长而增加，由此得到氡析出率。开环方式测量氡析出率，不需要考虑泄露和反扩散的影响，计算简单。使用累积法的静电收集式氡析出率仪以其简便迅速、可即时测量给出结果得到了较广泛的应用，该方法不从外界引入干净的空气，在测氡仪的测量室与集氡罩之间，空气闭环循环，可以简称闭环式。无论开环式还是闭环式测量氡析出率，对于低析出率介质，集氡罩内的氡浓度值偏低，统计涨落较大，使得氡析出率测量误差较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种利用218Po、214Po总计数闭环式测量氡析出率的方法。

本发明的技术方案是：一种利用218Po、214Po总计数闭环式测量氡析出率的方法，测量时将集氡罩扣在待测介质表面上，或将介质装入集氡罩内，由于介质内的氡原子在扩散与渗流作用下，逸出表面进入集氡罩，导致集氡罩内氡浓度变化。泵一直以恒定流速将集氡罩内的氡通过干燥管和滤膜滤除子体后泵入测氡仪的测量室，流速0.5-3升/分钟，使得测氡仪测量室内的氡浓度与集氡罩内的氡浓度平衡。

测氡仪测量室内有一半导体探测器，半导体探测器与二次仪表连接，利用能谱分辨来分别测量218Po、214Po衰变放出的α粒子计数。在测氡仪测量室底部及壁与半导体探测器之间加以50-300伏/厘米的电场，使得氡衰变后产生的带正电的218Po、214Po在电场作用下高速吸附到半导体探测器上，提高探测效率。

由于泵的流率较高，使得集氡罩与测氡仪测量室内的氡浓度近似同步变化，集氡罩的氡浓度的变化用式（1）描述:

dCdt=JSV-λC-RC---(1)]]>

J为被测介质表面氡析出率；S为集氡罩的底面积；V为空气循环总体积，包括集氡罩空间体积，管路空间体积和测氡仪测量室体积；λ为氡的衰变常数，λ为2.1×10^-6s^-1；C为集氡罩内积累t时刻的氡浓度；R为氡的泄漏和反扩散率。

令有效衰变常数λ_e=λ+R；令环境氡浓度为C₀，即t=0时，集氡罩内氡的浓度为C₀。式（1）的解为：