1.探测笔记-测氡仪
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测氡仪部分笔记
1. CRn = N / (T * S)
CRn氡浓度,单位是Bq/m3
N 总计数,单位为cts;
T 是时间;
S 是灵敏度系数,[cts/(min*kBq/m³)];、
5. 什么叫稳谱?为什么Bio在低浓度要等到10分钟出数据,而不是1分钟?
2.为什么探测时间不能小于某值的问题?
答:这是一个探测下限的问题,相对统计误差E,当置信度为k-Sigma时,可通过计数使用以下公式进行估计;
E[%]=100%*k*√N/N
可得到简单的结论:计数越高,测量数据的精确度越高。
为了达到某一精确度,可得出N值的最低限值,
C Rn=N/(T*S)
当C Rn浓度很小时,只有增加测量周期才能达到规定的N计数。
3.为什么要有探测下限?
探测下限是最小不为0的测量值
探测下限是指仪器在给定测量时间内所能测量到的最小不为零的氡浓度值(最小测量到一个衰变计数),由于统计行为的关系,需要预先定义置信区间。
为什么我们需要知道探测下限?如果所设置的测量周期很短,同时氡浓度也很低,所能够测量到的“真值”可能为1或小于1,由于统计涨落,将会经常出现无测量数据的情况,极端的情况下甚至出现一个测量序列中有非常多的测量周期内计数为0,然而仅仅有一个测量周期内计数为1(因为1个计数无法再分开来),此时使用公式计算氡浓度,计数为1的测量周期氡浓度将会很高,而其他测量周期数据为0,接下来,所有平均所有数据得到可用的结果,这一个过程无非就是要得到一个相当长的时间以期达到仪器的测量下限;为了避免读数为零,根据现场氡浓度设置足够长的测量周期。
当仪器在一个测量周期内所能探测到的衰变粒子的平均“真值”所对应的仪器探测下限小于16,统计涨落应该使用泊松分布来推算,置信度给出了在一个测量周期内计数不为零的几率。
置信度探测下限值所需平均
计数值
63.2% 1
95% 3
99.75% 6
4. PAE(ALPHA潜能)——PAEC(ALPHA潜能浓度)——PAEE(ALPHA潜能照射量)——等效剂量。
ALPHA潜能浓度:放射性核素所引起的α潜能浓度即空气中该放射性核素的各种短寿命子体(不论其组成如何)完全衰变时,所发出的α粒子在单位体积空气中的能量的总和。由氡及其α潜能浓度估算个人内照射剂量的方法比较适合于估算矿山空气环境中氡及其子体吸入所致内照射剂量;而由平衡当量氡浓度估算个人内照射剂量的方法,其误差比较大,适合于在矿山大范围辐射环境评价中用来确定关键子区与关键人群。
H=a潜能照射量(PAEE)*D(剂量系数);
PAE(一定量的放射性核素的a 潜能浓)=单个的原子核的a潜能*原子核数目
5. C(Radon)*F=EEC(平衡等效氡浓度),C(Radon)非当量环境真正氡的浓度,F(0~1). EEC——平衡当量浓度与实际存在的短寿命子体处于放射性水平的氡浓度。根据子体测量算出来的。
6.Unattached 未结合态(直径小于5nm),cluster 簇离子(团簇离子)在结合态与未结合态之间,attached 结合态(直径大于5nm).
7.什么叫耗尽层深度?
8. PIPS探头为什么要加铝制保护膜?
9.“仪器读数a ±bBq/m3, a
为什么会出现a小于b情况呢?
原子核衰变的时间过程表现出一定规律性,数学表达式为:
10.测氡仪测量时间和测量数据的选取
取样测量的周期与循环次数设置,只要注意到仪器的响应时间在30~60min之间,因此可将仪器前30min的读数舍弃,后面的读数可以达到应读数,再考虑到测量对统计误差的要求,合理设置足够长的取样测量时间,就可以获得满意结果。
11. 在相对湿度约等于60%的情况下仪器的相应时间无变化,但是读数只达到应读数据的50%,即仪器的探测效率将近减少一半;
在相对湿度为35%情况下,仪器的时间响应过程不变,效率降低1/3.
12. 测氡仪两次采样测量之间的冲洗时间
测氡仪在进行一次测量后,为了尽快投入第二次使用,可以用室外“干净空气”冲洗的办法,一般情况下,冲洗10——15分钟即可满足要求(此时,探测器内存留的氡已冲洗掉一半多,在此后的长时间新取样测量中,譬如60分钟抽气取样,继续起到冲洗前一次的作用,且探测器上原先吸附的PO218已衰变到1/20以下)。
13. 測氡的方法:
a.静电计法
电离室中央电极积累的正电荷使静电计的石英带电,在外电场的作用下,石英偏转,测出结果。
可靠快速;灵敏度低,笨重,测量时间长。
b.硫化锌(银)闪烁室法
闪烁室内的a粒子使闪烁室壁的ZnS(Ag)产生闪光,经过光电倍增管,电子学路线记录下来。
优点:探测下线低(3.7Bq/m3)好的会达到0.37,简单,准确。
缺点:测量时间长3h,笨重,壁子体难清洗,保存时要充氮气。
c.双滤膜法(包括气球法,衰变筒法)
描述:抽气过程中,入口滤膜滤掉空气中已有的氡气,“纯氡气”在通过筒的时候又产生新的子体。其中的仪部分为出口滤膜所收集。测量出口滤膜上的a放射性活度,根据子体的变化规律即可测得空气中的氡气浓度。
优点:即可测氡气浓度,也可测子体浓度(进口滤膜),探测下限低,方便。、
缺点:确保滤膜不被污染,防止漏气;受相对湿度影响大;加大衰变筒体可提高灵敏度系数,但太大不变携带;需要使用电源,不便野外使用。
d.气球法
描述:原理同双滤膜法。
优点:操作简单,快捷,仅需0.5h可给出氡浓度和a潜能。体积不受限制,灵敏度为37Bq/m3。缺点:气球的球壁效应和相对湿度对结果的影响较大,测量时间不能太长。
e.活性炭浓缩法(被动吸附)
描述:活性炭对惰性气体有强吸附功能,同时氡子体也沉积在活性炭中,平衡后,用C谱仪测量。还有一种方法利用解析原理的活性炭吸附法,该方法将活性炭吸附的氡通过加热解析到电离室或闪烁室中进行测量。
优点:布样方便,无源,不用维修,可重复使用,适合大规模的氡调查。
缺点:采样前的氡浓度对结果影响大;只能用于短期测量(2-7d)。
f.电离室法
稳定,但探测下限高,只适合于高浓度的氡探测;无商品化的仪器,只有少数机构作研究使用。
g.固体径迹法
描述:广泛应用于室内測氡,solid state nuclear track detector
灵敏度高,准确度高,可以可以应用于室内氡测量,大气氡测量,土壤测量,以及水测量;稳定性好,可以放置几天甚至几个月。
h.热释光法(TLD)
描述:对A 灵敏对BC不灵敏的热释光片LiF,来记A的活性来测量氡的浓度。将收集室放在待测量场所,热释光片收集氡第一代子体,一段时间后活度正比于氡浓度。用热释光计量仪测量活度。
优点:无源,无噪声,成本低,适用于大规模氡测量。
缺点:受温度湿度环境的影响大。
i.驻极体測氡法
描述:氡极其子体会使周围的空气电离产生带电粒子,这些带电粒子在驻极体静电场的作用下,会使驻极体的表面电荷发生变化,利用表面测量仪记录这种变化,经过刻度可得出氡的浓度。
轻小,无源,保存要小心。