钍射气室及其使用方法技术

公开了一种钍射气室(100)及其使用方法，所述钍射气室(100)包括：有效体积为0.25-0.35m3的长方体保温密闭箱体(10)；在所述长方体密闭箱体(10)内的一层或多层可上下调节的网格支架(20)；置于所述网格支架(20)上的含232Th放射源的220Rn发生装置(30)，以及置于所述长方体密闭箱体(10)内所述可上下调节的网格支架(20)上方的强制气体扩散装置(40)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钍射气室，该钍射气室可用作刻度220Rn测量仪器的校准因子或者用作220Rn测量仪器的性能试验装置。本专利技术还涉及所述钍射气室的使用方法。
技术介绍
天然的电离辐射主要来源于宇宙射线、大气环境中氡及其子体产生的辐射、以及地表岩层与土壤中的天然放射性核素产生的γ射线，其中对人类健康威胁最大的是氡及其子体吸入引起的内照射。联合国原子辐射效应科学委员会发布的UNSCEAR 2000年报告推荐了220Rn和222Rn子体的有效剂量转换系数分别为40和9nSv·(Bq h m-3)-1，表明在子体浓度相当的情况下，220Rn及其子体吸入所致人体的内照射剂量要超过222Rn及其子体的贡献。在我国，土壤中天然放射性核素232Th的含量为世界平均值的1.6倍，初步的调查结果表明我国有上亿人口居住在220Rn浓度水平较高的环境，因此220Rn及其子体对我国公众辐射剂量的贡献不容忽视。大气环境放射性监测、环境放射性危害控制的研究、氡与人体健康的研究等等，都需以实现220Rn和222Rn浓度的准确测量为基础的。对于222Rn的测量国内外都已经建立了以标准氡室为氡浓度参考标准的计量标准装置，而对于220Rn的测量，由于其半衰期仅为55.6s，且在衰变链中与初始衰变母体核素232Th在短期内不能达成放射性平衡，因而对220Rn气体浓度作准确测量具有较大的困难，至目前在国内对于220Rn浓度准确测量方法与测量标准的研究基本上还处于初始阶段，不能提供220Rn浓度测量的刻度校准，导致相关仪器的220Rn测量功能只具有象征意义。因此，建立220Rn测量的参考标准以统一220Rn测量量值，有助于推动与促进环境220Rn监测的开展，保障监测结果的准确，对促进220Rn及其子体所致人体辐射剂量的深入研究、预防环境放射性辐射危害、保障人类健康具有重要的科学意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的一个专利技术目的是提供一种作为220Rn测量的参考标准的钍射气室。本专利技术的另一个专利技术目的是提供一种所述钍射气室的使用方法。因此，本专利技术的一个方面提供一种钍射气室，它包括：有效体积为0.25-0.35m3的长方体保温密闭箱体；在所述长方体保温密闭箱体内的一层或多层可上下调节的网格支架；置于所述网格支架上的含232Th放射源的220Rn发生装置，以及置于所述长方体保温密闭箱体内所述可上下调节的网格支架上方的强制气体扩散装置。本专利技术的另一方面还涉及所述钍射气室的使用方法，它包括如下步骤：(a)设定并控制钍射气室内温度和湿度条件，按照所需220Rn气体浓度选择设置-->232Th放射源；(b)打开强制气体扩散装置，使箱体内的220Rn与子体达到平衡状态，并分布均匀；(c)用标准装置测量该箱体内220Rn气体的浓度；和(d)用待刻度的设备测量该箱体内220Rn气体的浓度，得到其换算因子。附图说明下面结合附图更详细地说明本专利技术，附图中：图1是本专利技术钍射气室的示意图；图2是220Rn活度随时间变化的曲线；图3是本专利技术实施例中钍射气浓度及温湿度变化情况。具体实施方式本专利技术涉及一种作为220Rn气体浓度参考标准的装置---钍射气室。所述钍射气室是一套产生、储存220Rn气体的装置，该装置内220Rn气体的浓度可任意调节，并且在一定区域内该浓度保持均匀分布，在一定的时间内该浓度值保持稳定可控。钍射气室内220Rn气体浓度经准确测定后，可用作刻度220Rn测量仪器的校准因子，亦可作为220Rn测量仪器的性能试验装置。如图1所示，本专利技术钍射气室100包括有效体积为0.25-0.35m3的长方体保温密闭箱体10，在所述长方体保温密闭箱体10内的一层或多层可上下调节的网格支架20，置于所述网格支架20上的232Th放射源30作为220Rn发生装置，以及置于所述长方体保温密闭箱体10内所述可上下调节的网格支架20上方的强制气体扩散装置40。在本专利技术钍射气室100中，箱体10的有效体积较好约为0.28-0.32m3。在本专利技术的一个实例中，所述箱体10的有效体积为0.3m3，所述箱体10具有近似于长方体的形状，其长×宽×高一般为(550～650)mm×(550～650)mm×(800～900)mm，较好为600mm×600mm×850mm。在本专利技术中，术语“有效体积”是指钍射气室箱体内壁所包围的空间体积。在本专利技术中，术语“长方体保温密闭箱体”包括正方体保温密闭箱体，这种密闭箱体可在规定的时间(例如0.1-10小时，较好0.5-8小时，最好1-5小时)内维持所需的湿度和温度，使之变化值为5％或更小、更好为3％或更小、最好为1％或更小。用于制造本专利技术钍射气室100的保温密闭箱体10的材料无特别的限制，可以是本领域已知的任何材料，只要它能如上所述，在规定的时间(例如0.1-10小时，较好0.5-8小时，最好1-5小时)内维持所需的湿度和温度，使之变化值为5％或更小、更好为3％或更小、最好为1％或更小即可。例如，它可由金属(如铝、不锈钢、铜、铅)、聚合物材料(例如聚氨酯、聚酯、聚酰胺)等材料或者所述金属和聚合物材料的复合材料制成。在本专利技术的一个较好的实例中，所述保温密闭箱体10是由内层不锈钢层、中间聚合物层(例如聚氨酯层)和外层金属层(例如铝层、不锈钢层、铜层、铅层等)组成的复合材料制成。各层的厚度无特别的限制，只要能达到所需的保温性能、放射性材料辐射防护性能和保温密闭箱体的强度即可。本领域的普通技术人员根据本专利技术公开的内容以及所需的例如保温性能、放射性材料辐射防护性能和保温密闭箱体的强度，可容易地确定合适的用-->于制造保温密闭箱体10的材料以及该材料的尺寸(例如厚度)。在本专利技术钍射气室100中，保温密闭箱体10内设置有多层(例如2-4层)可上下调节的网格支架20，用于安装220Rn发生装置，以及放置220Rn测量仪器进行扩散式测量。在本专利技术的一个实例中，所述保温密闭箱体10内设置有2层可上下调节的网格支架20：上面一层网格支架上安装有1-4个220Rn(亦称为钍射气)发生装置30(例如，含232Th的放射源)，所述220Rn发生装置可在一个平面上进行位置的移动调整；下面一层网格支架上放置测量220Rn浓度的测量仪器(它可以是用于测量所述保温密闭箱体10内220Rn活度的标准测量仪器，也可以是根据所述220Rn浓度进行校准的测量仪器)。用于制造网格支架的材料无特别的限制，可以是本领域已知的任何材料。例如，它可由金属(如铝、不锈钢、铜)、聚合物材料(例如聚氨酯、聚酯、聚酰胺)、玻璃、陶瓷等材料制成。作为220Rn发生装置30的232Th放射源由含232Th的钍化合物(例如硝酸钍)或者吸附有232Th元素的离子交换树脂制成，颗粒直径约0.5mm，衰变产生的220Rn气体可析出。220Rn发生装置30通常制成底面直径为120mm，高为5mm的圆柱体，或者制成边长120mm正方形薄片。用于由钍化合物制造所述232Th放射源的方法及其工艺条件是本领域已知的。220Rn发生装置30还可由市场上购得，例如它可购自上海市计量测试研究院。本专利技术钍射气室100还包括置于所述长方体保温密闭箱体10内所述可上下调节的网格支架20上方的强制气体扩散装置40。所述气体扩散装置40的作用是使220R本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钍射气室（１００），它包括：有效体积为０．２５－０．３５ｍ３的长方体保温密闭箱体（１０）；在所述长方体保温密闭箱体（１０）内的一层或多层可上下调节的网格支架（２０）；置于所述网格支架（２０）上的含２３２Ｔｈ放射源的２２０Ｒｎ发生装置（３０），以及置于所述长方体保温密闭箱体（１０）内所述可上下调节的网格支架（２０）上方的强制气体扩散装置（４０）。

【技术特征摘要】
1.一种钍射气室(100)，它包括：有效体积为0.25-0.35m3的长方体保温密闭箱体(10)；在所述长方体保温密闭箱体(10)内的一层或多层可上下调节的网格支架(20)；置于所述网格支架(20)上的含232Th放射源的220Rn发生装置(30)，以及置于所述长方体保温密闭箱体(10)内所述可上下调节的网格支架(20)上方的强制气体扩散装置(40)。2.如权利要求1所述的钍射气室(100)，其特征在于所述220Rn发生装置具有正方形薄片的形状。3.如权利要求1所述的钍射气室(100)，其特征在于所述强制气体扩散装置(40)由一个风机和一个或多个风扇组成。4.如权利要求1所述的钍射气室(100)，它还包括位于箱体(10)的顶面上的气体排放口(70)。5.如权利要求1-3中任一项所述的钍射气室(100)，它还包括位于所述箱体(10)的一个侧面上的钍射气采集口(60)。6.如权利要求1-3中任一项所述的钍射气室(100)，其特征在于所述钍射气室(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐方东，卓维海，何林锋，赵超，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院，
类型：发明
国别省市：31