人类接受环境辐射剂量的大部分来自天然辐射, 而天然辐射的主要贡献来自氡及其子体。吸入氡及其子体会诱发肺癌, 因此它越来越引起人们的重视。人们的主要生活空间在室内, 也就比较关注室内氡及其子体浓度。我国公众正常居住条件下室内浓度为20 ~30Bq/m³, 但是某些条件的改变, 例如安装换气扇或家用空调等, 都会导致氡浓度的变化。作为保健物理领域的超前研究, 研究通风对氡浓度的影响具有现实意义。

1 实验方法

本实验利用静电收集型氡连续监测仪(Continuons Electrostatic Radon Moni-tor)简称CERM, 和天鹅牌家用空调, 模仿正常居住条件, 即在关门、窗的房间内进行。CERM的进气口位于房间中央, 离地面1.2米以模拟室内坐姿呼吸带高度。待测空气经滤膜和采样器送入取样系统, 经三通活门调节流量(控制在11/min)、五氧化二磷干燥后进入CERM, 然后通过流量计出系统。滤膜滤净待测空气中的氡子体, 只让含氡空气进入CERM。为了克服湿度对静电收集效率的影响, 用干燥剂对待测空气除湿。CERM中的氡经α衰变产生²¹⁸Po (RaA), 衰变后的瞬间它约有80~90%带正电荷, 可用-3000V静电场将RaA收集在集电极上。RaA及其衰变过程中产生的²¹⁴Po(RaC)放出的α粒子, 穿过电极、打在安装其后的ZnS (Ag)探测器上产生光讯号。经光电倍加管将光讯号转换成电讯号, 由前置放大器、线性放大器及单道脉冲幅度分析器进行放大和分析, 最后经接口为NFCPC-8801型个人计算机进行数据获取和处理, 并显示在屏幕上。每10分钟读出一个计数, 每小时得到一个氡浓度, 每天将存储器内的数据自动写入软盘, 以便永久保存。

2 结果与讨论

家用空调能通风、排风和进风, 并可自由组合其功能。本文选取天气晴朗、气象条件比较稳定的日子, 关门、窗进行观测。

人所共知, 室外氡浓度对刮风和降水特别灵敏, 而室外又强烈地影响室内。本实验是在12月份进行的, 而北京的12月属多风、少雨季节。排除3, 4级及其以上的风的天气, 分别按正常居住、通风、排风、进风和排风加进风(致冷或致热时情类似)的条件, 每种条件观测三天取其平均值, 初步结果列于附表。

一般情况在气象条件比较稳定和关门、窗条件下, 室内空气中的氡浓度是比较恒定的, 但实测结果并不均匀。通风只起到促进空气流动的作用, 可是相对于正常条件下氡浓度的比率却降低到0.86.这是由于室内氡的来源主要是建材, 氡从墙壁、天花板和地板析出, 而扩散需要一定时间, 通风能加速其均匀化, 从而使浓度下降。此外, 通风时气压略微低于正常(无通风), 造成少量室外空气通过门、窗缝进入室内, 从而使氡浓度下降。

家用空调设有排风和进风功能, 为节能一般最大不超过总风量的10~15%。从表 1可见, 虽然风量不大, 但对降低氡浓度有一定影响。在本实验条件下, 只能说排风和进风的效果相当, 比率均为0.68。如果同时启用排风和进风功能, 二者的效果是相辅相成的, 所以比率降低到0.58。夏季的室外氡浓度较低, 可能空调的降氡效果会比冬季更好。

值得一提的是目前许多家庭按有换气扇, 由于风量比空调大, 效果更佳。本实验使用直径300毫米、功率35瓦换气扇排风时, 氡浓度从19.11±4.03Bq/m³降到11.47± 0.54Bq/m³, 比率为0.60, 降氡效果优于空调。

然而从实验数据来看, 空调的作用是相当有限的, 人们只是在进行空气调节的同时, 顺便得到降氡的利益。实践中发现, 它的作用远小于刮风的影响。刮风天(这里指3, 4级及其以上的风)室内氡浓度平均为12Bq/m³左右, 比率下降到0.43。这可能有二个原因:首先是刮风天室外氡浓度明显下降。以做实验的12月为例, 由于各种原因的组合, 它是一年中室外氡浓度最髙的月份, 平均为10.19±3.55Bq/m³, 但是刮风天就降到5~6Bq/m³。而室内氡浓度强烈地依赖室外, 所以跟着降低。其次, 虽然关着门窗, 但风能通过门、窗缝流动, 使室内、外空气交换加剧, 造成室内氡浓度较大幅度下降。总之, 按装家用空调有利于室内氡浓度降低, 空气流动也加速了氡子体的沉积, 减少了对人体的危害, 有利于身体健康。