[发明专利]开环式测量水中镭浓度的方法

权利要求书

1.开环式测量水中镭浓度的方法，基于开环式测量水中镭浓度的装置，该装置包括水样测量瓶、瓶盖、进气管套、出气管套、进气管、出气管、气泵及测氡仪，进气管套及出气管套分别安装在瓶盖上，进气管插在进气管套上，出气管插在出气管套上，出气管通过软管与气泵的进气端连接，气泵的出气端通过软管与测氡仪的进气端连接；

其特征是：包括测量过程和计算过程，其具体如下步骤：

一、测量过程

A、将开环式测量水中镭浓度测量装置放置在恒温的环境，并测量环境温度；

B、将待测水样倒入水样测量瓶内，并盖紧瓶盖，进气管的出气口在待测水样内并靠近水样测量瓶的瓶底，出气管的进气口位于待测水样液面上；

C、启动气泵，控制气泵的流率使得空气通过进气管进入待测水样 中鼓泡，同时将待测水样 中的氡携带出来，通过出气管进入气泵，然后进入测氡仪；

D、测氡仪测量气态氡浓度；

二、计算过程

根据环境温度、待测水样的体积、气泵的流率以及测氡仪的读数计算水样中的镭浓度；

其具体计算步骤如下：待测水样中的氡来源于水中镭的衰变，由于泵的流率较大，能够认为开环气路中气态氡浓度相等；设待测水样的体积为V，待测水样中镭活度为A_Ra，则待测水样中镭浓度C_Ra为：

C_Ra＝A_Ra/V (1)

待测水样中氡浓度C’_Rn的变化规律为：

dC'_Rn/dt＝C_Raλ_Rn-LC_Rn/V (2)

式中λ_Rn是氡的衰变常数，C_Rn是开环气路中氡的浓度，L为气泵的流率；

根据测量时的温度可以查表得到水氡与气态氡平衡时的浓度比X，有：

C'_Rn＝XC_Rn (3)

当待测水样中氡的浓度趋于恒定，有：

dC'_Rn/dt＝0 (4)

将式(4)代入式(2)得：

C_Ra＝LC_Rn/(Vλ_Rn) (5)

通过式(5)计算出待测水样中镭浓度C_Ra的大小。