[发明专利]利用固体核径迹探测器测量218Po长时间平均沉积率的方法及装置

摘要

一种利用固体核径迹探测器测量²¹⁸Po长时间平均沉积率的方法及装置，测量时，将测量装置箱体的底部固定在测量环境中室内的墙面，地面或天花板顶上，测量时间为T，T的值根据测量要求为数天到数百天。测量过程完成后，立即取下第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器，并对其进行化学蚀刻，分别读取第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器上的核径迹数，并通过计算得到²¹⁸Po的长时间平均沉积率。

主权项

一种利用固体核径迹探测器测量²¹⁸Po长时间平均沉积率的方法，其特征是：其具体测量方法如下：A、测量过程：将测量装置箱体的底部固定在测量环境中室内的墙面或者是地面或者是天花板顶上，测量装置的箱体内设有三个固体核径迹探测器，三个固体核径迹探测器分别为第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器，第一固体核径迹探测器的表面积为S₁，第二固体核径迹探测器的表面积为S₂，第三固体核径迹探测器的表面积为S₃，并满足：S₁≤S₂≤S₃；第二固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D₁第一膜片，第一膜片的表面形状与第二固体核径迹探测器的表面形状一样，第三固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D₂第二膜片，第二膜片的表面形状与第三固体核径迹探测器的表面形状一样，第一膜片的厚度D₁小于第二膜片的厚度D₂，第一膜片能阻挡²²²Rn子体²¹⁸Po衰变产生的6MeV的ɑ粒子打到第二固体核径迹探测器上，第二膜片能阻挡²²²Rn子体²¹⁸Po和²¹⁴Po衰变产生的6MeV和7.69MeV的ɑ粒子打到第三固体核径迹探测器上；第一固体核径迹探测器的表面没有覆盖膜片， ²²⁰Rn子体²¹²Po衰变产生的8.78MeV的ɑ粒子能打到第一、第二、第三固体核径迹探测器上；测量时间为T，T的值根据测量要求为数天到数百天；B、计算过程：在测量过程中的任意时间t，固体核径迹探测器上单位面积沉积的²²²Rn子体活度的变化为：(1)(2)(3)（4）式中：、、、分别是 ²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi、²¹⁴Po在固体核径迹探测器上的活度；、、是 ²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Pb的沉积率；、、是²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi的衰变常数；由于测量装置中箱体的高边框阻挡了室内表面直接析出的²²⁰Rn及其的短寿命子体到达固体核探测器的表面，仅仅考虑其长寿命子体，固体核径迹探测器上单位面积沉积的²²⁰Rn长寿命子体²¹²Pb、 ²¹²Bi、²¹²Po活度的变化分别为：、、；测量过程完成后，立即取下第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器，并对其进行化学蚀刻，分别读取第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器上的核径迹数；第一固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N₁为：（5）式中、、、分别表示第一固体核径迹探测器对²¹⁸Po、²¹⁴Po、²¹²Bi、²¹²Po的ɑ衰变的探测效率，其中由于²¹⁸Po、²¹²Bi衰变产生的ɑ粒子能量相近，其探测效率也相同；    第二固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N₂为：（6）式中、分别表示第二固体核径迹探测器对²¹⁴Po、²¹²Po的ɑ衰变的探测效率；第三固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N₃为：（7）式中表示第三固体核径迹探测器对²¹²Po的ɑ衰变的探测效率；根据²²⁰Rn衰变链还可得到：（8）由式（5）、（6）、（7）、（8）可得到：（9）由式（9）就可解得，再由式（1）就可反推得到即²¹⁸Po的长时间平均沉积率。