氡(²²²Rn，下同)广泛存在于自然界中，联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR) 2000年报告指出，氡及其子体对全球公众所造成的年有效剂量平均为1.13 mSv，约为全部天然辐射照射所致公众年有效剂量的一半，是人类所受天然辐射的最主要来源^[1]。

我国环保部门已经建立了全国辐射环境监测网络体系，对全国辐射环境质量国控点(以下简称“国控点”)的瞬时γ辐射剂量率、累积γ辐射剂量、土壤中放射性核素等进行了监测，并建立了完善的质量保证体系。环境空气中氡浓度水平测量未纳入全国辐射环境监测网络，一方面由于受当时测量条件限制；另一方面对于空气中氡浓度累积测量，大家更关注于矿洞、人防设施、居住室内等较密闭场所^[2]，对于环境氡浓度累积测量关注较少。随着国家经济水平的提高，测量技术的发展，国控点环境空气中氡浓度累积测量逐步引起人们的关注，因此研究如何利用现有的氡浓测量方法进行国控点的测量变得很有意义。

1 测量方法选择

目前应用最广泛的氡浓度累积测量方法有：热释光法、固体核径迹法、活性炭法、驻极体法。通过大量调研及实际应用发现上述几种氡浓度累积测量方法在针对不同的监测环境、监测要求具有其自身的独特优点及不足之处。根据全国辐射监测网络现状，结合测量的经济性、可行性，固体核径迹法作为国控点空气中氡浓度累积测量方法是比较合适的。

2 主要内容 2.1 布样方法

根据现阶段实际监测情况，在国控点中选取有代表性的点位作为空气中氡浓度累积测量点位。由于固体径迹片价格较高，不适合布放在没有防护设施的国控点，建议布放在具有全国辐射环境自动监测站的国控点。

每个点位布放时间为3个月，一年布放4次。

2.2 测量方法

固体核径迹法测量国控点空气中氡浓度主要包括探测器布放、探测器蚀刻测量及数据的处理，具体按照《环境空气中氡的标准测量方法》(GBT 14582-1993)中有关内容进行。在使用一批片子进行测量之前，随机选择2%~5%留作刻度和本底测量。在测量前刻度CR-39固体核径迹探测器必须到国家质量监督检验检疫总局授权进行氡及其子体测量仪检定的专项计量实验室进行刻度。

为使在不同地点测量得到的氡浓度具有可比较性，需要对测量计算得到的氡浓度进行归一化计算。不同地点、不同时间段内分别具有不同的大气压强和不同的温度，因此，把不同测量数据统一在标准大气条件(温度为0℃、气压101325 Pa)下进行归一化计算，具体过程如下：

$ \frac{{PV}}{T} = C $

1)

根据不同测点处的大气压强和温度由公式(1)转换出标准大气条件下的体积，然后由公式(2)计算出标准大气条件下的氡浓度：

$ {C_{Rn标}}{\rm{ = }}\frac{{{C_{Rn测}} \cdot {P_{标}} \cdot {T_{测}}}}{{{P_{标}} \cdot {T_{测}}}} $

2)

根据公式(2)计算要求，实际测量时需要记录点位处大气压力以及探测器布放时间内的温度。

2.3 湿度、气压、高²²⁰Rn对测量结果影响分析^[3-5] 2.3.1 湿度对测量结果影响分析

根据实验结果显示，随着相对湿度的逐渐升高, CR-39SSNTD测量²²²Rn浓度的偏差表现为高→降低→升高→降低。这是因为当湿度过低时，放置在氡室内的累积剂量计盒带有静电，而刚刚产生的氡子体也会带有电，因此会对CR-39SSNTD测量结果产生一定的影响，使CR-39记录α粒子的离散度增大。当空气中的湿度达到55%时，水分子中和了探测器内的静电，使得CR-39记录α粒子的效率增加。当湿度增加到75%时，探测器内壁和CR-39片上同时凝聚水的微滴时，凝结后在探测器上的小水滴将阻挡来自氡及其子体释放的α粒子，因为α粒子在水中的射程只有66×10^-6m，比水滴的一般厚度要小得多，所以α粒子很难穿透水滴，CR-39记录得径迹数偏低。而当湿度达90%以上时，空气中的水达到饱和状态，α粒子可以在水分子中运移，从而使测量相对标准偏差下降。可以看出在湿度为50%左右时候的测量结果是最理想的，且在湿度为50%时CR-39径迹片的离散度是最小的。

我国国控点分布广，不同纬度、不同海拔高度地区点位湿度条件各异，因此，可以通过在测量盒中放入一定的干燥剂，以便使测量盒中湿度保持恒定，减少湿度对测量结果的影响。

2.3.2 气压对测量结果的影响分析

根据相关文献实验，对于CR-39径迹探测器，容器较大时，刻度系数会受到大气压强(假定温度不变)一定的影响，压强较标准压强增大约35%时，刻度系数相应增大13%~17%，压强较标准压强增大约20%时，刻度系数减小5%~8%；容器体积变小，刻度系数随压强的变化相应变小，当容器的线度明显小于α粒子在空气中射程时，刻度系数几乎不随压强变化。由此可见：在较小尺度下，对CR-39这类能量探测阈较宽的探测器，一定范围内的压强变化对灵敏空气体积的影响微乎其微。

2.3.3 高²²⁰Rn对测量结果影响分析

²²⁰Rn是²²²Rn的同位素，其半衰期只有55.6 s，一般高钍射气地区的氡水平也比较高。调查时如何避免²²⁰Rn的干扰是一个值得注意的问题。

²²⁰Rn虽然半衰期较短，由于其半衰期仅为55.6 s, 它从介质释放到大气中的能力较²²⁰Rn差得多，但是其子体半衰期可达10 h，可以对测量氡造成干扰。利用²²⁰Rn、²²²Rn半衰期的差异，在高钍射气地区使用固体径迹法的累积探测器进行氡的测量，探测器扩散窗的滤膜应采用孔隙度小且扩散速率慢的PE滤膜，能够有效的阻止²²⁰Rn进入到探测室内，且布样位置应当放在距离墙面20 cm以上的地方，以避免²²⁰Rn的析出造成的干扰。

总之，全国国控点氡浓度累积测量过程中，测量环境复杂，各个地区地理条件差异巨大，为了保证监测数据质量，必须对各个可能影响测量结果的因素进行分析，影响较大的还须对测量结果进行修正。

3 方法验证

为了验证测量方法的可靠性，固体核径迹探测器累积测氡方法通过南华大学标准氡实验室确认，确认主要通过标准氡实验室刻度，刻度后测量标准氡实验室氡浓度的方法来进行验证，整个过程实施严格的质量控制。固体核径迹探测器的刻度系数及测量结果见表 1，PQ-2000氡连续测量仪测量结果见表 2。

由上述结果可知，氡浓度累积探测器和PQ2000连续测氡仪器测量结果误差为7.1%，说明本次验证过程采用的氡浓度累积探测器测量结果具有准确性，因此该方法可用于环境空气中氡浓度的累积测量。

4 结论

国控点空气中氡浓度累积测量是全国范围内首次针对环境空气氡浓度的测量，一方面由于各监测点位分布广，各地区测量条件差异大；另一方面由于环境空气中氡浓度较低，测量要求较高。因此，国控点空气中氡浓度累积测量工作不可能一蹴而就，而是需要在实际监测过程中逐步加以完善。本工作以现有测量方法为基础，结合环境空气中氡浓度累积测量实际，给出适合国控点空气中氡浓度累积测量方法。