[发明专利]一种开环式部分积分快速测量氡析出率的方法

说明书

一种开环式部分积分快速测量氡析出率的方法，通过对集氡罩收集室内氡浓度上升曲线数据进行分析，不用考虑有效衰变常数的影响，该方法采用开环式测量装置，对现有的计算方法进行了修正，利用氡浓度的变化与氡析出率之间的关系算式，建立氡析出率与氡浓度之间的代数关系式，并能够运用简单的代数运算快速测出待测介质的氡析出率，测量装置简单，操作方便，减少了数据计算量，缩短了计算过程和时间，满足对氡析出率快速测量的需要。

技术领域

本发明涉及一种核辐射探测技术，特别是一种开环式部分积分快速测量氡析出率的方法。

背景技术

空气环境中氡主要来自于介质表面的析出，测量介质表面氡析出率的主要方法有累积法、开环式和活性炭吸附法等。活性炭吸附法是利用活性炭对析出氡的吸附，通过对吸附在活性炭中的氡衰变产生的γ谱进行测量求出氡析出率，该方法测量时间长、不易实现自动化；累积法主要是用于测量一段时间内的平均氡析出率，具有重要的统计意义和参考价值，但是不易长期连续监测氡析出率的变化。

现有技术中，传统的开环式测量氡析出率的方法都忽略了有效衰变常数的影响。据研究表明：当集氡罩的换气率不满足远远大于有效衰变常数时，测量误差较大。目前也有方法利用能得到有效衰变常数，但是都比较复杂。申请号为CN201510634758.5的中国专利公开了一种开环式同步测量有效衰变常数及氡析出率的方法，这种方法能够同步测量氡的有效衰变常数及氡析出率，但是这种测量方法测量时间过长，且其通过对测量数据进行拟合同步得到有效衰变常数和氡析出率，数据拟合计算量较大，不利于在短时间内测量得出介质表面的氡析出率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而公开一种开环式部分积分快速测量氡析出率的方法，本发明通过对集氡罩内氡浓度上升数据进行分析，不用考虑有效衰变常数的影响，该方法采用开环式测量装置，对现有的计算方法进行了修正，利用氡浓度的变化与氡析出率之间的关系算式，建立氡析出率与氡浓度之间的代数关系式，并能够运用简单的代数运算快速测出待测介质的氡析出率，测量装置简单，操作方便，减少了数据计算量，缩短了计算过程和时间，满足对氡析出率快速测量的需要。

本发明的具体技术方案为：一种开环式部分积分快速测量氡析出率的方法，包括测量过程和计算过程。

S1、测量过程：

将一面开口的集氡罩扣在待测介质表面上，或将介质装入密闭的集氡罩收集室内，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收集室，导致集氡罩收集室内氡浓度变化。泵一直以恒定流速将外界的空气抽入集氡罩，与集氡罩内的空气混合均匀后，再以0.5～15升/分钟的流速送入测氡仪，使得测氡仪内部的氡浓度与集氡罩内的氡浓度平衡，流量计用来测量流量。

采用较短的时间间隔测量，即2～10分钟测量一次，一直测量到集氡罩收集室内的氡浓度趋于恒定值。

S2、计算过程：

由于泵的流率较大，测氡仪内的氡浓度与集氡罩内的氡浓度相等，外界环境空气氡浓度非常低，可以近似为0。

测氡仪内的氡浓度C(t)为：

λ_e＝λ+λ_b+λ_leak (2)

J为被测介质表面氡析出率；S为集氡罩的底面积；V为集氡罩体积；L为泵的流率；λ_e为有效衰变常数，包括氡的衰变常数λ，集氡罩内氡的泄漏系数λ_leak和反扩散系数λ_b；t为集氡的时间。

式(1)可改写为：

当