[发明专利]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和活性炭吸附法。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。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。当前使用累积法都是采用一个集氡罩收集介质析出的氡，然后测量得到集氡罩内氡浓度的变化规律，对测量数据进行拟合得到氡浓度。由于在快速测量氡浓度过程中，氡浓度一直在上升，氡与其衰变子体钋218不可能达到平衡，通过测量钋218衰变放出的α粒子计数来反推氡的浓度，得到的氡的浓度偏低，因此采用现有的计算方法得到的氡析出率也偏低。 

发明内容

本发明目的是克服现有技术的上述不足而公开一种测量氡析出率的方法，该方法包括测量过程和计算过程，它通过对现有的计算方法进行修正，解决了测量集氡罩内氡浓度时，由于氡浓度一直在上升，氡与其衰变子体钋218不可能达到平衡，造成测量得到的氡浓度偏低的问题，得到的较准确的氡析出率。 

本发明的技术方案是：一种测量氡析出率的方法，它包括测量过程和计算过程。 

一、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集氡罩收集室内的氡通过干燥管和滤膜滤除子体后泵入测量室，流速0.5-2升/分钟，使得测量室的氡浓度与集氡罩收集室内的氡浓度平衡。 

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，探测钋218衰变放出的α粒子计数。在测量室底及壁与半导体探测器之间加以50-100伏/厘米的电场，使得氡衰变后产生的带正电的钋218在电场作用下高速吸附到半导体探测器面上，提高探测效率。 

测量得到的氡浓度是测量时间内的平均浓度，具体对应哪个时间点难以确定。本方法采用短时间间隔测量，即1-5分钟测量一次，则近似认为测量得到的氡浓度对应测量时间的中间，从而减小测量时间较长导致的氡浓度对应的时间不确定性；这样短时间间隔造成统计涨落较大，能通过增加测量点来弥补，并没有增加总的测量时间。 

仅仅测量钋218衰变放出的α粒子计数来反推氡浓度，可以完全排除钍射气的干扰，同时降低了测量系统的复杂程度，减少了成本，提高可靠性。等时间间隔测量得到一组氡浓度数据，考虑泄漏和反扩散影响，同时对氡与其衰变子体钋218进行非平衡修正，就能得到较准确的介质表面氡析出率。 

二、计算过程： 

将集氡罩扣在待测介质表面上，这时集氡罩内氡浓度变化用式(1)描述： 

dCdt=JSV-λC-RC---(1)]]>

为单位时间析出到集氡罩中的氡引起氡浓度的变化；J为被测介质表面氡析出率；S为集氡罩的底面积；V为集氡罩空间体积；λC为集氡罩内氡的衰变引起的氡浓度变化；RC为集氡罩内氡的泄漏和反扩散引起的氡浓度变化；λ＝2.1×10^-6s^-1为氡的衰变常数；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；t为集氡的时间。 

令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：