[发明专利]一种主动式活性炭氡测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种主动式活性炭氡测量装置及方法。所述方法包括以下步骤：事先测定所采用的活性炭采样器的刻度因子CF和吸附饱和时间T_s，将干燥的活性炭装入采样器中，然后开始采样，采样时间需大于事先测定的吸附饱和时间T_s；采样结束后，将采样器中的活性炭装入样品盒中密封，然后将样品盒放入核探测仪器中测量氡及其子体产生的γ射线或α粒子，测量得到计数率N，最后根据刻度因子CF和测量得到的计数率N得到气体氡浓度C₀，计算公式为C₀＝CF·N。本发明采用活性炭采样器氡吸附饱和时，采样器中的活性炭计数率与气体中氡浓度成正比的关系测氡，其测量效果更为准确。

技术领域

本发明涉及氡浓度测量领域，具体涉及一种主动式活性炭氡测量装置及方法。

背景技术

氡气作为自然放射物广泛存在于土壤、砖、水泥、花岗岩等主要的建筑装修材料中，被认为是仅次于吸烟的第二大致癌因素，世界卫生组织已将氡列为使人致癌的19种最主要的物质之一；氡气是一种示踪剂，它能够指示地下矿床、地质构造、地震等等，因此氡气测量广泛应用于矿产地质、水文地质、工程地质、灾害地质、环境地质等方面，尤其是在地震预测方面，因此，对氡测量方法的研究一直是该领域的一个热点。

活性炭测氡方法包括主动式和被动式两种，其中主动式活性炭测氡方法由于其具有测量时间短、收集效率高、装置简单和价格低廉等优点。现有的主动式活性炭测氡方法假设所有通过活性炭采样器的氡都被采样器吸附，将活性炭吸附的氡量除以通过采样器的气体体积得到气体中的氡浓度，现有方法存在着氡吸附效率达不到100％和氡在活性炭采样器中分布不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型主动式活性炭氡测量装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种主动式活性炭氡测量装置，其包括核探测仪器以及依次连接的采样头、干燥管、转子流量计、过滤器、活性炭氡采样器和抽气泵，所述活性炭氡采样器和抽气泵之间设有流量控制阀，所述采样头的一端连接待测气体，待测气体流经采样头进气后，经过干燥管干燥，然后经过滤器过滤后进入活性炭氡采样器，活性炭氡采样器中的活性炭对待测气体中的氡进行采样，采样结束后，气体经过气泵后流出，所述核探测仪器用于测量活性炭采集的氡及其子体产生的γ射线或α粒子。

整个活性炭氡采样器要求气密性良好，包括进出气接口、滤膜、密封圈、活性炭。所述抽气泵需要有足够的抽气稳定性，能使抽气流量保持在较为稳定的状态；所述的核探测仪器要求能测量氡及其子体产生的特征γ射线或α粒子，包括但不限于NaIγ能谱仪和液闪计数器。

一种主动式活性炭氡测量方法，包括以下步骤，

步骤S1：事先测定所采用的活性炭采样器的刻度因子CF和吸附饱和时间T_s；

步骤S2：将在120℃干燥10小时以上的活性炭装入采样器中；

步骤S3：打开气泵，开始采样过程，采样时间需大于事先测定的吸附饱和时间T_s；

步骤S4：采样结束后，将采样器中的活性炭装入样品盒中，密封3个小时以上；

步骤S5：将样品盒放入核探测仪器中测量氡及其子体产生的γ射线或α粒子(如果是液闪计数器需要再将活性炭取出，放进液体里)，测量得到计数率N；

步骤S6：根据刻度因子CF和测量得到的计数率N得到气体氡浓度C₀，计算公式为C₀＝CF·N。

进一步地，活性炭采样器的刻度因子CF的测量方法为：

1)在不同的氡浓度下使用权利要求1所述的方法进行主动式活性炭测氡，得到主动式活性炭测氡的计数率N；