放射卫生  1989, Vol. 2 Issue (4): 181-182  

引用本文 

田德源. 氡子体快速测量[J]. 放射卫生, 1989, 2(4): 181-182.

文章历史

收稿日期:1989-06-20
氡子体快速测量
田德源     
卫生部工业卫生实验所, 北京
摘要:本文介绍MapkOB法和二段发快速检测氡子体。MapkOB法假定空气中的氡子体浓度比为1:0.6:0.4,由二段计数求Q1由第二段计数求Qpoto二段法则假定 ,由二段计数计算浓度比,由第一段计算求子体浓度。本文推荐取样5分钟,取样结束后1~6.5, 7~10份(4分钟时读一个数)的优化程序。一次测量兼顾了两种方法,即便于互相核对、互相补充,又打到快速准确,是较好的现场快速监测方法之一。

氡子体监测,通常用总α计数法,俗称三段法[1]或改进的Tsivoglou[2]法。其取样5分钟,测量30分钟,周期35分钟。虽然三段法能提供各子体浓度的细节,但周期仍不适应快速测量。因此,本文介绍MapkOB法和二段法(周期15分钟,且误差较小),并详细介绍兼顾两个方法的推荐程序。

一 MapkOB法

由文献[3]的(10)或(11)式,对于总α计数法有:

(1)

式中:C(T)为取样结束后Ts到Te分测得的净计数;g为总效率,包括仪器效率、滤膜过滤效率及其自吸收修正系数等;V为抽气速率,1/min;Qij(t)、Nj(t)和Lj(T)=F1i(T)+F3i(T)分别为与取样时间t和测量时间T有关的系数;Qj为待测空气中氡子体浓度,原子/升;i,j=1,2,3。分别对应于RaA、RaB、RaC。

MapkOB法的测量程序为取样5分钟,取样结束后1~4,7~10分钟进行积分总α测量,得积分计数C1、C2。令本底计数率为nb cpm,由(1)式并将有关时间参数代入后得:

(2)

据文献报道,空气中氡子体浓度比的均值为1:0.6:0.4。作为一种近似,令Q1:Q2:Q3=1:0.6:0.4,并将浓度单位由原子/升换算成pCi/1,则

(3)
(4)

(4)式就是MapkOB法计算氡子体浓度公式,由近似处理带来的最大相对误差不大于15%。

此外,通常仪器本底较低,如果忽略本底计数,令nb=0,由(1)式解联立方程可得:

(6)

按ICRP的定义,α潜能浓度的计算公式为:

(7)

用SI单位则可表示为

(8)
二 二段法

对于矿山井下和环境大气中的氡子体,理论计算和实地测量均揭示,氡子体浓度比近似表示为,这种近似关系偏高实际浓度的误差小于4%。因此,假设Q2=X·Q1,Q3=X2·Q1,而且0≤X≤1,则浓度可表示为:

(9)

为了求得式中的浓度比X,必须作两次测量,将两次测量数据代入(1)式,组成一元二次方程。解方程,取0≤X≤1的成根,即可求得子体浓度。

同样,可以求得α潜能浓度:

(10)

MapkOB法和二段法的浓度公式均可表示为

(11)

的形式,根据误差合成规则,浓度的合成不确定度为:

(12)

式中分别为总效率、抽气速率和所作的近似处理带来的最大相对误差。

三 推荐程序

三段法由二段计数计算浓度比,由第一段计数计算氡子体浓度。本文提出有意识地延长第一段时间,可提高测量的精度。推荐取样5分钟,取样结束后1~6.5、7~10分钟测量的程序。由二段计数求浓度比x:

(13)

由第一段计数计算子体浓度:

(14)

在上述测量中,只要在取样结束后4分钟时读个数C’(即1~4分钟计数),就完成了MapkOB法测量。

(15)

上面从衰变规律出发,分别导出了MapkOB法和二段法快速测量氡子体浓度公式。与经典的三段法相比,测量周期缩短了一平。测量精度显著提高,确为较好的环境氡子体现场快速监测方法之一。

参考文献
[1]
Thomas JW. Modification of the Tsivoglou method for radon daughters in air[J]. Health Physics, 1970, 19(5): 691.
[2]
Thomas Jw. Measurement of radon daughters in air[J]. Health Physics, 1972, 23(12): 783.
[3]
田德源. 氡子体浓度测量公式[J]. 核电子学与探测技术, 1988, 8(3): 168.
[4]
陈志恒, 等. 改进的氡子体浓度和WL值的快速测定法[J]. 中华放射医学与防护杂志, 1983, 3(6): 17.