[发明专利]测量浅层土壤氡浓度得到土壤潜势氡浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核辐射探测技术，特别是一种通过测量浅层土壤氡浓度来得到土壤潜势氡浓度的方法。

背景技术

土壤中潜在的最大氡浓度就是土壤潜势氡浓度，土壤氡浓度与低层建筑室内氡水平以及地下建筑氡水平息息相关，建筑工程的选址和建筑防氡设计过程中都需要对土壤氡浓度进行测量，各种不同地质类型的土壤基本都要在2m 甚至更深处才能达到潜势氡浓度水平。然而，目前土壤氡浓度的测量深度一般在0.5- 0.8m 之间，这个深度的土壤氡浓度远低于土壤潜势氡浓度，而直接对土壤潜势氡浓度进行测量，需要打洞2-3m才能直接测量，难度较大。因此，需要一种通过测量浅层土壤氡浓度来得到土壤潜势氡浓度的方法。

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通过测量浅层土壤氡浓度来得到土壤潜势氡浓度的方法。

本发明的技术方案是：一种测量浅层土壤氡浓度得到土壤潜势氡浓度的方法，它包括测量过程和计算过程。

一、测量过程：

对土壤打洞0.2-0.5m深，用测氡仪测量该深度的土壤氡浓度为                                                ，继续拓展该洞的深度到0.5-0.8m，利用测氡仪测量该深度的土壤氡浓度为。

  二、计算过程：

在一维稳定状态下，只考虑均匀土壤介质中氡的扩散作用，建立氡在土壤中运移与分布的微分方程：

              (1)

式中，De为氡的有效扩散系数，单位为m²·s^-1；C(x)为土壤中深度为x处的氡浓度，单位为Bq·m^-3；x为土壤深度，单位为m；λ为氡的衰变常数，其值为2.1×10^-6s^-1；η为土壤孔隙度，无量纲，不同的土壤类型对应不同的孔隙度η，根据土壤的类型查表近似得到，或者将土壤带回实验室准确测量得到；A为土壤中氡的产生率，单位为Bq·m^-3·s^-1。

由于土壤表面空气氡浓度很低，能够近似认为为0，边界条件：；土壤无穷深处，土壤氡浓度不能为无穷大，边界条件：有界。

    对式（1）求解并带入边界条件得到：

      （2）

    土壤氡潜势认为是在土壤无穷深处的氡浓度，即：

            （3）

    在土壤深度分别为x₁、x₂时测量得到土壤氡浓度分别为，，将，分别带入式（2），得到：

        （4）

       （5）

  式(4)、（5）分别除以式（3）得：

                             （6）

                              （7）

对式（6）、（7）联立求解得土壤氡潜势的值。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

采用本发明提供的方法能够利用土壤浅层氡浓度来获得土壤潜势氡浓度，其测量过程及计算方法简单，并能够获得较准确的土壤潜势氡浓度。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

具体实施方式

一种测量浅层土壤氡浓度得到土壤潜势氡浓度的方法，它包括测量过程和计算过程。

一、测量过程：

对土壤打洞0.4m深，用测氡仪测量该深度的土壤氡浓度为，继续拓展该洞的深度到0.7m，利用测氡仪测量该深度的土壤氡浓度为。

  二、计算过程：

在一维稳定状态下，只考虑均匀土壤介质中氡的扩散作用，建立氡在土壤中运移与分布的微分方程：

              (1)

式中，De为氡的有效扩散系数，单位为m²·s^-1；C(x)为土壤中深度为x处的氡浓度，单位为Bq·m^-3；x为土壤深度，单位为m；λ为氡的衰变常数，其值为2.1×10^-6s^-1；η为土壤孔隙度，无量纲，不同的土壤类型对应不同的孔隙度η；A为土壤中氡的产生率，单位为Bq·m^-3·s^-1。