[发明专利]222Rn氡子体放射性水平累积效应测定装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于放射性安全技术领域，特别是涉及到一种用于天然岩石氡放射性水平测量的²²²Rn氡子体放射性水平累积效应测定装置及方法。

背景技术

氡是自然界中普遍存在的天然辐射源,人类无时不在受到氡及其子体的照射。根据联合国原子辐射效应科学委员会UNSCEAR的最新估计，正常本底地区天然辐射源致人体的年有效剂量当量为2.4mSv,氡及其子体的贡献为11mSv(约占50％),其中室内氡及其子体的贡献为1mSv。因此,环境中氡及其子体对人类的辐射危害越来越受到人们的关注。国际卫生组织(WHO)已将氡列为仅次于吸烟的第二位肺癌诱发因素。地下建筑物由于氡析出率高、空气交换较差等原因,可使其中的氡及其子体浓度积聚到较高水平,因而地下建筑物内氡及其子体的辐射危害更为突出。因此,了解地下建筑物内氡及其子体浓度,以及工作人员的受照剂量十分必要。大气中的²²²Rn主要来自土壤、岩石等，由于²²²Rn的半衰期为3.823天，能够迁移较远距离，有剂量学意义的是氡的短寿命子体RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)、RaC(²¹⁴Bi)。通过对RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)以及RaC(²¹⁴Bi)的放射性水平检测从而达到对²²²Rn子体放射性水平累积效应的测定是目前的研究课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种²²²Rn氡子体放射性水平累积效应测定装置及方法用于完成天然岩石氡放射性水平测量。

²²²Rn氡子体放射性水平累积效应测定装置包括采样器、气泵和流量计，

所述采样器包括壳体、进气孔、出气孔、滤膜、α粒子吸收片、β粒子吸收片和α粒子探测器；所述壳体为两端封口的中空圆柱形结构；所述进气孔位于壳体的侧壁上；所述出气孔位于壳体的上部；所述滤膜设置于壳体的内部并且位于出气孔的一端；所述α粒子探测器设置于壳体的内部并且位于滤膜以及进气孔的下方，α粒子探测器与滤膜之间设置有25mm的空气层，α粒子探测器的上部铺设有α粒子吸收片和β粒子吸收片；

所述气泵通过管道与采样器的出气孔固定连接；所述流量计固定安装在气泵与出气孔连接的管道上。

所述进气孔的数量为四个以上，并且进气孔沿壳体的圆周方向均匀分布。

所述α粒子吸收片的数量为两个，并且两个α粒子吸收片相邻布置。

所述β粒子吸收片的数量为两个，并且两个β粒子吸收片相邻布置，β粒子吸收片位于α粒子吸收片的一侧。

所述α粒子探测器为CR-39α粒子探测器。

所述气泵为微型气泵。

一种利用所述装置测定²²²Rn氡子体放射性水平累积效应的方法，包括以下步骤：

气泵用采样器采样并确定采样t时刻滤膜上氡子体RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)以及RaC(²¹⁴Bi)的净增率，并根据所述净增率获得采样t时刻氡子体RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)以及RaC(²¹⁴Bi)的原子数N₂(t)、N₃(t)以及N₄(t)；

确定采样结束后滤膜上氡子体RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)以及RaC(²¹⁴Bi)的变化规律，结合所述采样t时刻氡子体RaA(²¹⁸Po)、RaB(²¹⁴Pb)以及RaC(²¹⁴Bi)的原子数N₂(t)、N₃(t)以及N₄(t)，得到衰变T时间后氡子体RaA(²¹⁸Po)的原子数n₂(T)、衰变T时间后RaB(²¹⁴Pb)的原子数n₃(T)和衰变T时间后RaC(²¹⁴Bi)的原子数n₄(T)；