(10.1)
式中,CRn为氡浓度,Bq· m-3;K为刻度系数,Bq/(格· min-1);J为电离电流,
格· min-1;Jb为本底电离电流,格· min-1;V为电离室体积,m3;λRn为氡衰
变常数,h-1;t为样品封闭时间,h。 (6)清洗电离室 用过的电离室要立即清洗。方法是电离室前加活性炭管用真 空泵抽气,清洗时间不应少于30 min。用氮气清洗,效果更好。
图10.3 FD-125型闪烁室示意图
(2)氡分析仪 现在国内通用的是FD-125型Rn-Th分析仪,是一种把光信号转变 为电脉冲的装置。配有固定闪烁室的圆盘、光电倍增管和前置放大 器。
(3)计数装置 脉冲计数装置常用FH-408型或FH-463型自动定标器,也可以用其 他计数设备。图10.4给出了FD-125型Rn-Th分析仪连接示意图。 (4)其他 如真空泵、活性炭管、干燥管等都是必备的。有条件的可配氮 气瓶,以备清洗闪烁室时使用。
4.方法评价 本方法的优点是:方法可靠,已经过长期的考验。 缺点是: (1)灵敏度低,不能用于低水平测量; (2)笨重,电离室的体积大;
(3)测量时间长,从取样到测量要经过3个多小时,不能马上给出结果;
(4)读数方法原始,要用肉眼去观测石英丝的偏转速度。
静电计法测氡的范围是4×101~4×104 Bq· m-3,常用于氡浓度较高
(3)测电离室本底 测量充有清洁空气(活性炭过滤)的电离室本底,测量时间应保
证石英丝在刻度上至少移动3个格。
(4)取样测量
将待测样品产生的氡气转移至电离室内,或者用电离室直接
取样(真空法或循环法)待测气体介质。封闭3小时以后用静电计测 其电离电流,即静电计单位时间内的偏转格数。
(5)计算氡浓度
采用下式计算氡浓度:
图10.2 FD-105K静电计横向剖面图及外形示意图 1—中央电极;2—绝缘体;3—水平丝;4—指示丝; 5—形电极;6—补偿调节螺丝;7—绝缘体;8—显微镜;9—外壳
(3)操纵箱 操纵箱外面装有波段开关,内装有电池组,供测量中使用。有
1.5 V电池1节,供调整电压灵敏度时使用。45 V积层电池3块,两组
出偏转速度(亦即电离电流)就可知道氡的浓度。
2.主要设备与仪器
(1)电离室
我国常用的与FD-105型和FD-105(K)型两种静电计配套使用的电 离室结构如图10.1所示。电离室高14 cm,直径为9.5 cm,容积1 L,外壳 为金属,中央电极通过绝缘体和外壳固定起来,两个气孔用于吸气和排 气。
图10.1 FD-105K 电离室示意图
绪
论
第1章 矿 内 空 气 第2章 矿井空气流动基本理论
第3章 矿井通风系统和通风动力
第4章 铀矿山辐射危害与安全 第5章 辐射防护标准与矿井防氡指标 第6章 氡来源及性质
第7章 氡析出与氡传播 第8章 排氡通风与控氡技术 第9章 铀矿井排氡通风设计
第10章 氡测量和其他辐射测量方法,外壳加电压135 V。 (4)抽气泵 抽气设备常用真空泵,供抽空电离室和清洗电离室。还要备 用双链球,矿井下取样常使用双链球法,其抽气设备就是手动的橡
皮球。
电离室和静电计及操纵箱连接起来,组成测量系统。
3.测量程序 (1)调节好机械零点和电零点。 (2)调节电压灵敏度与标定时相同。 电压灵敏度是石英丝对外壳有1 V电压时石英丝偏转的格数。电 压灵敏度在静电计刻度后,每次进行氡测量时都应保持不变。 电压灵敏度一般在(20~30)格/V之间。
(2)静电计 常用的静电计有FD-105型和FD-105(K)型两种。
图10.2是静电计的横向剖面图及外形示意图,4个“]”形电极(2 个为一组)产生外电场。外加电压固定,调节电极间的距离来改变电场 的强弱和方向性的分布。石英丝固定在静电计的中央,悬丝上有一横 的指示丝。用目镜观测石英丝中指示丝的偏转情况。
图10.4 FD-125型Rn-Th分析仪连接示意图
3.测量程序 (1)测量闪烁室本底
(2)闪烁室抽真空 应抽到1.333 2 kPa以下,每次使用都要抽到同样的真空度。 (3)取样 取样程序因待测对象不同而不同。若是气体介质,则可直接 取样,闪烁室前加干燥管。 (4)等待 封存好闪烁室,等待3小时。 (5)测量
第10章
氡测量和其他辐射测量方法
为了掌握矿井中氡及子体浓度的污染状况及其变化,评价矿 工接受的辐射剂量和通风降氡措施的效果,必须掌握氡测量和其 他辐射测量方法。
10.1.1 静电计法
10.1 氡 的 测 量
静电计法也叫电离室法,是测氡最经典的方法。
1.工作原理
静电计法测氡的原理是基于射线对空气的电离作用和带电导
的场合,如井下氡浓度测量,一般不能用于环境测量。
10.1.2
闪烁室法
闪烁室是利用射线与物质相互作用时产生发光效应进行测 量的一种探测器。卢卡斯(H.F. Lucas)室是20世纪50年代推出的, 用于测氡的一种主要探测器。铀矿测氡的卢卡斯室是由塑料或 金属制成的球形或圆筒形容器,其容积为100~500 mL。筒内壁涂 有ZnS(Ag)的荧光粉。
1.工作原理 氡进入闪烁室后,氡及其子体发射的α粒子使闪烁室壁的ZnS (Ag)产生闪光,光电倍增管把这种光讯号变成电脉冲,经过电子学
线路把电脉冲放大,最后记录下来。单位时间内的脉冲数(脉冲计
数率)与氡浓度成正比,从而可确定氡浓度。 2.主要设备及仪器 (1)闪烁室 图10.3是与FD-125 Rn-Th分析仪配套使用的闪烁室示意图。闪烁 室内有几个隔室,壁上均涂覆ZnS(Ag),其体积为0.5 L,形状为球形。
体在电场中的运动。含氡气体进入电离室后,氡及其子体放出的射线
使空气电离,产生正负离子。其电离电流主要是222Rn,218Po,214Po的α粒 子贡献的。电离室的中央电极积累了一定量的正电荷,当与静电计的
中央石英丝接触后使其带电,成为带电导体。
在外电场作用下,石英丝在带了电的臂丝电场作用下而发生偏转, 其偏转的速度与其上的电荷量成正比,也就是与氡的浓度成正比。测
测量闪烁室内氡样品产生的脉冲计数,测量时间长短要根据样品 活度大小和误差要求而定。 (6)计算 用下式求氡浓度: