《氡子体测量仪》校准规范编写说明编写组于2018-9-15一、任务来源根据国家质量监督检验检疫总局2016年国家计量技术法规制/修订计划通知“国质检量函[2016]163号”,制定氡子体测量仪校准规范。
由中国计量科学研究院、南华大学、国防科技工业电离辐射一级计量站和河南省计量科学研究院承担编制工作。
二、规范制定的必要性氡子体测量仪是一种重要的辐射防护仪器,在矿山、地下室和居室内都可能存在氡及子体的情况下,编制氡子体计量校准规范对于同一这种仪器的量值,降低肺癌风险,维护工作健康具有十分重要的意义。
三、编制的依据氡子体校准规范的编制主要依据国际标准ISO11665-1《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第1部分:氡及其子体的来源与测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment- Air:radon-222--Part1:Origins of radon and its short-lived products and associated measurement methods),ISO11665-2《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第2部分:氡子体平均潜能α浓度的累积测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment- Air:radon-222--Part2:Integrated measurement method for determining average potential alpha energy concentration of its short-lived decay products)和ISO11665-3《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第3部分:氡子体平均潜能α浓度的抓样测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment- Air:radon-222--Part3:Spot measurement method of the potential alpha energy concentration of its short-lived decay products)。
除此之外,还参照引用了GB/T 13163.1-2009/IEC 61577-1:2006 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第1 部分:一般原则》,GB/T 13163.3-2014/IEC 61577-3:2011 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第 3 部分:氡子体测量仪的特殊要求》,GB/T 13163.4-2014/IEC 61577-4:2009 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第4 部分:含氡同位素及其子体参考大气的产生设备(氡环境试验系统)》等文件。
规范的制定以测量领域的需求为导向,以校准222Rn和220Rn的参考响应为重点和核心,以支持GB/T 16146《室内氡及子体控制要求》和GBZ 116《地下氡及子体控制标准》在我国的执行。
三、制定过程2016年,华大学、国防科技工业电离辐射一级计量站和河南省计量科学研究院等单位接到任务后,成立了规范编制起草小组,同时拟定了工作方案,如下:2016.07-2016.12 调研相关文献资料。
2017.01-2017.06 在中国计量科学研究院氡室上试验探讨校准规范的技术关键点与实现途径。
2017.07-2018.06 实验测量,确定被校准计量特性的推荐技术指标,并完成相关不确定度评定。
2018.07-2018.09 完成校准规范征求意见稿、不确定度评定示例的编制工作。
2018.10-2019.6 以校准规范的主要方法为基础,组织实施了国际比对,验证校准方法的可行性,探讨不确定度优化评定方法。
四、规范的主要技术依据《氡子体测量仪》校准规范的编制的主要参考资料和依据如下:JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》JJF 1035-2006《电离辐射计量术语及定义》GB/T 13163.1-2009/IEC 61577-1:2006 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第1 部分:一般原则》GB/T 13163.3-2014/IEC 61577-3:2011 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第3 部分:氡子体测量仪的特殊要求》GB/T 13163.4-2014/IEC 61577-4:2009 《辐射防护仪器氡及氡子体测量仪第4 部分:含氡同位素及其子体参考大气的产生设备(氡环境试验系统)》ISO11665-1《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第1部分:氡及其子体的来源与测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment-Air:radon-222--Part1:Origins of radon and its short-lived products and associated measurement methods)ISO11665-2《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第2部分:氡子体平均潜能α浓度的累积测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment- Air:radon-222--Part2:Integrated measurement method for determining average potential alpha energy concentration of its short-lived decay products) ISO11665-3《环境中的放射性测量——空气:氡-222——第3部分:氡子体平均潜能α浓度的抓样测量方法》(Measurement of radioactivity in the environment- Air:radon-222--Part3:Spot measurement method of the potential alpha energy concentration of its short-lived decay products)五、规范的主要内容及主要技术关键1.关于适用范围氡子体的测量涉及到222Rn的子体和220Rn的子体,校准规范编制中,综合考虑了这两类子体测量仪器的校准需求。
两类子体的校准方法相似,但据报道子体测量之间存在串扰问题。
参考国际国内标准,建立了校准交叉干扰的方法。
由此,规范适用于氡(222Rn或220Rn)子体测量仪在平衡当量氡浓度测量量程为(0~104)Bq/m3的校准。
更高量程的氡子体测量目前在国内没有遇到,而且校准难度会显著增加,因此在该规程中没有纳入。
2、应用文件如四所述,包括ISO标准及与IEC标准对应的国家标准。
3 术语和计量单位3.1 术语术语的定义及定义来源如下:3.1.1 气溶胶aerosol悬浮在气体介质中的固体或液体微粒。
(GB/T 13163.4, P4)3.1.2 活度中值空气动力学直径activity median aerodynamic diameter与所研究的气溶胶微粒具有相同热力学特性的单位密度(kg·m-3)球的直径随活度分布的中位值。
(GB/T 13163.4, P4)3.1.3 活度浓度activity concentration放射性核素的活度除以其所分布的总体积所得的商。
(GB/T 13163.4, P2)3.1.4 抓样采样grab sampling与所研究的量(如氡子体活度浓度)的涨落相比,样品(如含氡子体的空气)收集时间较短的采样方法。
(GB/T 13163.1, P6)3.1.5 连续测量continuous measurement通过连续或间歇性(一般间隔1min~120min)采样、同时或延迟分析,反映氡子体浓度动态变化的测量方法。
(ISO 116651-1:2012(E),P3)3.1.6 累积测量integrated measurement通过连续采样一定体积的空气样品,累积氡子体产生相应的核径迹、电脉冲等信号,完成累积后再分析的测量方法。
(ISO 116651-1:2012(E),P4)3.1.7 α潜能浓度potential alpha energy concentration单位体积空气中存在的任何短寿命氡子体混合物全部衰变至210Pb或208Pb 所释放的α能量。
(GB/T 13163.4, P3)3.1.8 体积流量volume flow rate单位时间内流过管道的气体体积。
(GB/T 13163.4, P2)3.1.9 平衡当量浓度equilibrium equivalent concentration氡与其短寿命子体处于放射性平衡状态、并具有与非平衡状态混合物相同的α潜能浓度时氡的活度浓度。
(GB/T 13163.4, P3)3.1.10 平衡因子equilibrium factor氡的平衡当量浓度与氡气的实际浓度之比。
(GB/T 13163.4, P4)3.1.11 氡环境试验系统system for test atmosphere with radon产生和使用参考氡气所需设备的系统,简称氡室。
通过对氡,气溶胶,温度和湿度等参数的调控,形成均匀稳定的氡子体测量仪校准环境。
(GB/T 13163.4, P5)3.1.12参考氡子体测量装置concentration reference apparatus of radon decay products用于确定氡室内氡子体α潜能浓度或平衡当量浓度的参考值的测量装置。
(GB/T 13163.4, P6)3.1.13 参考响应reference response测量装置在参考条件下对参考氡子体浓度的响应。
(GB/T 13163.3, P2)3.1.14 交叉干扰cross-interference仪器对来自干扰放射性核素辐射的响应与感兴趣的放射性核素辐射的响应之比。
(GB/T 13163.3, P2)3.1.15标准平面源reference plane sources性质和活度在某一确定的时间内都是已知的,并能用作参考的固态平面放射源。
3.2 计量单位3.2.1 [放射性]活度:贝可[勒尔];符号:Bq。
3.2.2 活度中值空气动力学直径的单位为纳米,符号:nm。
3.2.3 活度浓度与平衡当量浓度的单位为贝可[勒尔]每立方米,符号:Bq m-3。
3.2.4 体积流量的单位是每分钟立方米,符号:m3 min-1。
3.2.5 α潜能浓度的单位为微焦耳每立方米,符号:μJ m-3。