同步测量环境220Rn、 222Rn混合浓度的方法技术

技术编号:9641842 阅读:182 留言:0更新日期:2014-02-06 23:35
一种同步测量环境220Rn、222Rn混合浓度的方法,操作步骤为:关闭第一阀门,启动泵,环境220Rn、222Rn混合空气通过流量计、调节阀、过滤器进入三通,再通过第一真空表、泵进入环境,泵的流率非常高,使得三通内220Rn、222Rn与环境中的浓度一致。调节低压单闪烁室内的气压到P1,使其对222Rn、220Rn及其子体衰变放出的α粒子具有相同的探测效率。将三通阀的a-b端关闭,b-c端打开,对低压单闪烁室抽真空,然后关闭三通阀的b-c端,打开三通阀的a-b端,再同时打开阀门进行采样。采样后,关闭阀门,记录低压单闪烁室当前的气压值P2,P2小于或等于P1。启动闪烁室测量装置开始测量,利用测量得到的每个周期的计数,就可以利用相应的计算方法得到环境中的220Rn、222Rn浓度。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种同步测量环境220Rn、?222Rn混合浓度的方法,其特征是:其具体操作步骤如下:关闭第一阀门,启动泵,环境220Rn、222Rn混合空气通过流量计、调节阀、过滤器进入三通,再通过第一真空表、泵进入环境,泵的流率非常高,使得三通内220Rn、222Rn的浓度与环境中的220Rn、222Rn浓度一致;低压单闪烁室上连接有第二真空表和三通阀,假设低压单闪烁室内任意一点到涂敷有硫化锌的表面最大距离为L,降低低压单闪烁室内的气压,?222Rn、220Rn及其子体衰变放出的α粒子具有不同的能量,相应的射程也不同,其中222Rn衰变放出的α粒子能量最小,射程也最小;调节低压单闪烁室内的气压到P1,使得222Rn衰变放出的α粒子在该气压下射程大于L,这样使得低压单闪烁室在低压下对222Rn、220Rn及其子体衰变放出的α粒子具有相同的探测效率;用h来表示探测效率,平均一次α衰变,能测量到h个计数;调节调节阀,使得三通内的气压小于或等于P1;将三通阀的a?b端关闭,b?c端打开,外接真空泵对低压单闪烁室抽真空,抽真空后关闭三通阀的b?c端,打开三通阀的a?b端,再同时打开阀门进行采样;快速完成采样后,同时关闭阀门,读第二真空表的读数,记录低压单闪烁室当前的气压值P2,P2小于或等于P1;启动闪烁室测量装置开始测量,由于滤膜过滤了所有的子体,因此认为采样时,没有222Rn、220Rn的子体进入低压单闪烁室;在采样结束及测量开始的瞬间,设在低压单闪烁室内222Rn及其子体218Po、214Pb、214Bi的活度分别为????????????????????????????????????????????????、0、0、0;衰变常数分别为、、、;由于214Po的半衰期只有164μs,其半衰期很短,因此人们常把214Po的放射性归结为214Bi的放射性;低压单闪烁室内220Rn的初始活度为,设在低压单闪烁室内220Rn的活度为,其子体216Po?的活度为,由于216Po半衰期非常短,与220Rn很快达到平衡,220Rn?衰变常数为,本底活度为A0,不考虑其他长寿命子体,则根据放射性衰变规律有:???????????????????????????????(1)??????????????(2)?????????????(3)????????????(4)??????????????????????????????(5)?????????????????????????????(6)??????????????????????????????????(7)对式(2)、(3)、(4)求解后,得到总的α放射性活度随时间的变化规律为:???(8)由于低压单闪烁室对不同能量的α粒子探测效率相同,都为h,有:????????????????????????(9)为低压单闪烁室测量装置测量到的计数随时间的变化规律;以短时间间隔T为测量周期,T的值为1?10分钟,采用低压单闪烁室测量装置测量计数,其周期数量大于或等于3个,每个测量周期的计数为,i为测量周期;根据第i个测量周期的计数求得第i个测量周期的单位时间的平均计数,该平均计数与在该测量周期中点的总α放射性活度的关系为:???????????????????????(10)利用式(10)对的数据进行非线性拟合,能得到、、的值;???????????????????????????????????????(11)式中为222Rn的浓度;V为低压单闪烁室的体积;P2为低压单闪烁室内的气压;P0为环境气压;????????????????????????????????????????(12)式中为220Rn的浓度,然后依据式(11)、(12)求得222Rn、220Rn的浓度。696636dest_path_image001.jpg,2013105365587100001dest_path_image002.jpg,302192dest_path_image003.jpg,2013105365587100001dest_path_image004.jpg,19613dest_path_image005.jpg,2013105365587100001dest_path_image006.jpg,601773dest_path_image007.jpg,2013105365587100001dest_path_image008.jpg,353828dest_path_image009.jpg,20131053655871...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谭延亮袁红志
申请(专利权)人:衡阳师范学院
类型:发明
国别省市:

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