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氡及其子體的測量

2006/10/31 13:15:00  (瀏覽次數(shù)：2006/10/31 13:15:00)

自然界中氡的天然放射性同位素有222Rn、220Rn和219Rn，分別來源于鈾系、釷系和錒系三種主要天然放射性衰變系列。鈾系和釷系都在自然界中廣泛存在，由它們衰變出來的222Rn和220Rn的半衰期分別為3.83天和55.6秒。而錒系（285U）在自然界中含量很少，僅占238U含量的0.72%，而且由它衰變的219Rn的半衰期更短，只有3.96秒，在產(chǎn)生的瞬間就衰變掉了。所以在空氣中幾乎顯不出它的存在。因此222Rn是低層大氣中天然放射性氣體的主要組分。在人們接受的來自天然輻射的劑量中大約50%是由氡及其短壽命衰變子體的貢獻(xiàn)。所以222Rn及其子體的生物學(xué)危害已引起人們?cè)絹碓綇V泛的重視。目前許多國家都在竟相開展這方面的調(diào)查測量和研究工作。
     氡是氣體，而其衰變子體卻是固體。氡子體既有α輻射，也有β和γ輻射，因此氡子體是α、β、γ的混合輻射源。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氡的密度為9.96kg/m3，是空氣的7.7倍。它能溶解于水和許多液體，還能溶解于血液和脂肪，而在人體內(nèi)組織的溶解度卻很低，一旦脫離含氡氣體環(huán)境，很快經(jīng)肺排出。當(dāng)人們進(jìn)入含有較高濃度氡的環(huán)境時(shí)30～40分鐘吸入與呼出的氡達(dá)到平衡，當(dāng)離開此環(huán)境1小時(shí)后，90%的氡被排出。
     氡子體卻不同，它們是釙、鉛、鉍等金屬粒子。222Rn經(jīng)α衰變以后，順序生成的產(chǎn)物是218Po（RaA）、214Pb（RaB）、214Bi（RaC）和214Po（RaC1），它們的半衰期都較短，最后的產(chǎn)物是210Pb，半衰期較長為22.3年。所以，一般主要考慮222Rn和218Po、214Pb、214Bi和214Po對(duì)人體的影響。當(dāng)吸入氡的短壽命子體后不斷地沉積在呼吸道表面，在局部區(qū)域內(nèi)不斷積累。因此吸入含氡氣體對(duì)呼吸道造成的輻射危害，主要來自氡子體，氡子體在呼吸道的沉積率為20～50%。而沉積率是決定呼吸道上皮組織接受輻射劑量的一個(gè)重要因素。氡及其子體對(duì)人類的輻射危害主要是肺癌，其潛伏期可長達(dá)15～40年。
     室內(nèi)空氣中的氡主要來源是建筑物下的地層、建筑材料、水源和燃料（煤、液化氣等），其濃度不僅取決于這些材料的含鐳量、物理性質(zhì)（如空隙率、孔隙大小等）、環(huán)境條件（溫度、濕度、大氣壓等）和時(shí)間因素（季節(jié)、晝夜變化），還取決于室內(nèi)的通風(fēng)條件。
     由于建材所致的人類劑量可以與X射線診斷所致劑量相比較，而建材中釋放的氡所引起的內(nèi)照射劑量較之建材的γ外照射是主要的。因此進(jìn)行建筑物室內(nèi)氡及其子體濃度的調(diào)查測量和研究，對(duì)進(jìn)行輻射防護(hù)研究是十分必要的。
測量儀器和方法
     氡及其子體的測量方法很多，測氡主要有靜電計(jì)法、活性碳濃縮法、閃爍室法、雙濾膜法、氣球法等。測氡子體方法有季夫格勞三點(diǎn)法、托馬斯三段法、馬茲等的α譜儀法、馬爾科夫法和部分計(jì)數(shù)法等。
     測量氡濃度，我們采用靜電計(jì)法和雙濾膜法，輔以閃爍室法。測氡子體濃度采用馬爾科夫法，輔以托馬斯三段法。雙濾膜法的最大優(yōu)點(diǎn)是排除了子體的干擾。在氡濃度較高的情況下，測量簡便、迅速、準(zhǔn)確，靈敏度可由37Bq/m3提高到0.37Bq/m3。增大取樣筒體積，可提高靈敏度。本方法的原理如下圖所示：


     在抽氣過程中，入口濾膜濾掉空氣中的222Rn子體和其他固態(tài)放射性核素。純222Rn在筒內(nèi)飛行途中又產(chǎn)生新的子體，其中一部分?jǐn)U散在筒壁上，另一部分為出口濾膜所收集。由于子體遵循一定規(guī)律積累和衰變，所以測出出口濾膜上的α放射性強(qiáng)度就可確定氡濃度。其計(jì)算公式如下：

式中：XRn——氡濃度，Bq/m3
      NX——出口濾膜上的積分計(jì)數(shù)
      Nb——本底計(jì)數(shù)，一般Nb=0
      E——儀器的計(jì)數(shù)效率
      Z——與取樣時(shí)間、計(jì)數(shù)時(shí)間間隔有關(guān)的修正系數(shù)
      V——取樣流速，升/分
      Ff——新生子體到達(dá)出口濾膜的份額，它與μ值有關(guān)；μ=πDL/g，其中π=3.14，D為粒子的擴(kuò)散常數(shù)（cm2/秒），L為雙濾膜筒的長度（cm），g為取樣流速（cm3/秒）
      ε——自吸收和過濾效率因子
     測量氡子體的馬爾科夫法，主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便，測量時(shí)間短，不同平衡比下，方法誤差不同，總的誤差在+11%～-9.5%之間，測量誤差能滿足防護(hù)要求。其計(jì)算公式為：

 

式中：XegRn——氡子體濃度，Bq/m3
      N7-10——取樣后第7至第10分鐘內(nèi)的α積分計(jì)數(shù)
      E——儀器的計(jì)數(shù)效率
      V——取樣流速，升/分
      F——濾膜的過濾效率
      f——濾膜的自吸收系數(shù)
     本裝置可用于環(huán)境和建筑物內(nèi)氡子體濃度的測量，測量數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值。

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相關(guān)輻射防護(hù)儀器與設(shè)備：

  • 產(chǎn)品名稱：Rdn-950型氡及子體監(jiān)測儀

    產(chǎn)品型號(hào)：Rdn-950

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：Rdn-950型氡及子體監(jiān)測儀是便攜式空氣氡、土壤氡、氡子體三合一多功能測氡儀，其采用特殊設(shè)計(jì)的收集衰變室、專用泵取樣氣路系統(tǒng)以及入口過濾和探測裝置、純氡探測裝置。具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快、操作方便、自動(dòng)顯示等特點(diǎn)。能實(shí)時(shí)給出氡濃度、氡子體濃度或總α潛能濃度，滿足了目前對(duì)氡測量與輻射防護(hù)的大部分要求。廣泛應(yīng)用于職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)、環(huán)境檢測、地下工程、礦山井下、科研、旅游山洞、核設(shè)施場所、伴生鈾礦系以及室內(nèi)環(huán)境氡的測量，是一種尋找氡來源的必備裝置。該儀器可即時(shí)給出結(jié)果，操作簡單，攜帶方便，適合大

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：氡及子體測量儀,氡濃度,氡子體濃度與, α潛能濃度,Rdn-950

  • 產(chǎn)品名稱：X射線防護(hù)鉛服,鉛衣,鉛裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套、鉛頭盔

    產(chǎn)品型號(hào)：鉛衣

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：一、長袖、半袖、無袖射線防護(hù)服   1、防護(hù)鉛皮：柔軟防護(hù)材料；  2、防護(hù)性能佳：鉛分布均勻；提供0.35/0.5mmPb鉛當(dāng)量； 耐磨、易清洗表面材料  3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用多層材料制作，加上專業(yè)的人性化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓您穿戴舒適；  4、 精密制作工藝：做工精雕細(xì)琢，一絲不茍，經(jīng)久耐用，讓您用得放心；  5、 款式、品種齊全：豐富的尺碼，十幾種款式、豐富的顏色可選，充分張揚(yáng)您的個(gè)性。 長袖連體雙面柔軟型鉛衣 半袖連

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：,鉛裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套,鉛頭盔,X射線防護(hù)服,鉛衣,鉛圍裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套,鉛頭盔

  • 產(chǎn)品名稱：REN500型智能化χ、γ輻射儀

    產(chǎn)品型號(hào)：REN500

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：      REN500型智能化χ、γ輻射儀采用高靈敏的閃爍晶體作為探測器,反應(yīng)速度快, 和國內(nèi)同類儀器相比，該儀器具有更寬的劑量率測量范圍。 該儀器除能測高能、低能γ射線外，還能對(duì)低能X射線進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，具有良好的能量響應(yīng)特性。此外通過配套的RenRiRate劑量率管理軟件可將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)讀出后分析。該儀器廣泛用于環(huán)保、冶金、石油化工、化工、衛(wèi)生防疫、進(jìn)出口商檢、放射性試驗(yàn)室、廢鋼鐵、Xray裝置、加速器、商檢、各種放射性工作場所等需進(jìn)行輻射環(huán)

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：環(huán)境監(jiān)測用X、γ輻射空氣吸收劑量率儀,REN500

  • 產(chǎn)品名稱：REN300+REN-3He-N型固定式中子、伽瑪報(bào)警儀

    產(chǎn)品型號(hào)：REN300加REN-3He-N型

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：本報(bào)警儀由REN300在線輻射安全報(bào)警儀和REN-3He-N中子探頭和REN-NaI30伽瑪探頭組成。該輻射報(bào)警裝置是采用特殊設(shè)計(jì)的前置放大電路，具有靈敏度高、操作方便、自動(dòng)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和超閾值報(bào)警等特點(diǎn)，能實(shí)時(shí)給出x射線、γ射線、中子射線的輻射劑量率。考慮到現(xiàn)場操作、應(yīng)急快速響應(yīng)的需要，主機(jī)安裝在輻射現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測與就地報(bào)警，通過RS485通訊實(shí)現(xiàn)總控制室自動(dòng)監(jiān)控�？筛鶕�(jù)現(xiàn)場要求，選配RenRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測軟件，該軟件可連續(xù)存儲(chǔ)30個(gè)探頭5年以上的歷史數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和圖譜

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：固定式中子伽瑪報(bào)警裝置,REN300+REN-3He-N型固定式中子、伽瑪報(bào)警裝置

  • 產(chǎn)品名稱：REN300A+REN-3He-N型固定式中子、伽瑪報(bào)警儀

    產(chǎn)品型號(hào)：REN300A加REN-3He-N

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：本報(bào)警儀由REN300A在線輻射安全報(bào)警儀和REN-3He-N中子探頭和REN-GM-L X、伽瑪探頭組成。該輻射報(bào)警裝置是采用特殊設(shè)計(jì)的前置放大電路，具有靈敏度高、操作方便、自動(dòng)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和超閾值報(bào)警等特點(diǎn)，能實(shí)時(shí)給出x射線、γ射線、中子射線的輻射劑量率�？紤]到現(xiàn)場操作、應(yīng)急快速響應(yīng)的需要，主機(jī)安裝在輻射現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測與就地報(bào)警，通過RS485通訊實(shí)現(xiàn)總控制室自動(dòng)監(jiān)控�？筛鶕�(jù)現(xiàn)場要求，選配RenRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測軟件，該軟件可連續(xù)存儲(chǔ)30個(gè)探頭5年以上的歷史數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：場所連續(xù)中子、伽瑪報(bào)警儀,固定式中子報(bào)警儀；伽瑪報(bào)警儀

  • 產(chǎn)品名稱：REN310型立柱式輻射監(jiān)測系統(tǒng)

    產(chǎn)品型號(hào)：REN310

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：    REN310型立柱式輻射監(jiān)測系統(tǒng)，主要用于放射性監(jiān)測場所的行人或行包通過的監(jiān)測系統(tǒng)，采用大體積的閃爍體探測器作為探測器，具有體積小，便于攜帶，靈敏度高，誤差小的特點(diǎn)，適用與核應(yīng)急等特殊的放射性檢測場合。該系統(tǒng)主要由安裝在現(xiàn)場的立柱和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。立柱內(nèi)置的探測器模塊由圓柱形閃爍體、低噪聲光電倍增管及相關(guān)控制電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)γ射線及X射線的探測，一旦檢測到超過規(guī)定值的射線，立柱可獨(dú)立發(fā)出光報(bào)警或輸出開關(guān)量。立柱每間隔幾百個(gè)毫秒的間隔通過無線或有線的方式不

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：立柱式射線檢測系統(tǒng),REN310型立柱式輻射監(jiān)測系統(tǒng)