[发明专利]一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法和装置

说明书

本发明公开了一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法和装置，该方法包括以下步骤：(1)打开气体泵，通过流量调节器控制进入气体均压室的流量为Q；用测氡仪测量出外界环境中的氡浓度C₀作为集气罩在零时刻t₀的氡浓度为C₀，当开始测量集气罩里的氡浓度时，每过相同的时间间隔ΔT，依次记录此时刻下的氡浓度C₁、C₂、......、C_n(n≥5)；(2)利用上述测量值拟合微分方程的解，然后计算氡析出率J。在氡浓度平衡之前就可以用此方法得到氡析出率和等效衰变常数，具有时间短、计算准的优势。

技术领域

本发明涉及一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法和装置，特别涉及一种在颗粒堆积型射气介质中产生可控流量的渗流装置及确定渗流-扩散作用下氡析出率的方法，属于核辐射测量技术领域。

背景技术

氡是一种惰性放射气体，其无色无味，广泛存在于岩石、土壤和地下水中。国际卫生组织(WHO)将氡列为19种主要的环境致癌物质，氡析出率是评价射气介质释放氡能力的物理量，合理科学测量氡析出率及析出规律是国内外学者研究热点。

由于自然环境中介质中的氡析出量较小，国内外学者普遍采用累积法测量介质表面氡析出率，其采用一个容积固定的集气罩倒扣在射气介质表面收集氡气，再利用相关检测仪器和数学处理方法对介质表面的氡析出率进行估算，以此发展出了局部静态法开环式测氡、闭环式测氡和活性炭吸附法三种测量方法。对于闭环式测氡，均是将集气罩密闭，通过监测集气罩内的氡浓度而进行氡析出率计算，而开环式测氡技术，则是在闭环式测氡基础上，对集气罩进行开口，设置进气孔以平衡集气罩压差，避免集气罩产生负压区。中国专利文献公开了一种“闭环式连续测量氡析出率的方法”(申请号：201410203811.1)的发明专利，该发明专利公开了一种闭环式连续测量氡析出率的方法。该发明的集气罩没有气压平衡口，所以限制了氡的渗流，在计算时忽略了渗流项，所得实验结果是不准确的，与实际的多孔介质氡析出机理不相符合。而且要等集气罩内氡浓度趋于平衡时才可以用此方法，不能够快速的得到有效衰变常数和氡析出率。

为此，本发明提出在渗流-扩散作用下氡析出率的计算方法，通过本发明所提出的方法可以快速确定出渗流-扩散作用下颗粒堆积型射气介质表面氡析出率，而且也能确定纯扩散作用下的氡析出率。

发明内容

本发明的目的是克服现有上述技术上的不足，提供一种可以在颗粒堆积型射气介质中产生可控流量的渗流装置和计算渗流-扩散作用下氡析出率的方法。

本发明解决的技术问题是：简化氡析出率的测定和技术过程；提高氡析出率测定的准确率。

本发明的技术方案是，提供一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法，该方法使用以下装置进行氡析出率的测量：

该装置包括测氡仪、用于盛装待测射气介质的试验柱，试验柱的上方设集气罩，测氡仪通过气管与集气罩连通并构成闭合回路，在集气罩的上表面设与外界环境连通的孔，试验柱的下方设气体均压室，气体均压室通过气管连接气体泵，气体均压室与气体泵之间的气管上设有流量调节器；

该方法包括以下步骤：

(1)打开气体泵，通过流量调节器控制进入气体均压室的流量为Q；用测氡仪测量出外界环境中的氡浓度C₀作为集气罩在零时刻t₀(t＝0时)的氡浓度为C₀，当开始测量集气罩里的氡浓度时，每过相同的时间间隔ΔT，依次记录此时刻下的氡浓度C₁、C₂、......、C_n(n≥5)；优选地n＝5-20，更优选地，n＝6-10。

(2)利用上述测量值拟合以下微分方程的解，计算氡析出率J；