论文部分内容阅读
氡是地球上无处不在的放射性气体,对(222)~Rn/(220)~Rn问题的研究一直是辐射防护和环境保护的重要课题。目前国内外(222)~Rn/(220)~Rn联合测量方法和仪器比较少,绝对测量仪尚在研制当中。本文介绍了基于单小闪烁室流气延时法的(222)~Rn/(220)~Rn绝对测量仪样机初步研制。目前国内外(222)~Rn测量仪比较成熟,而(220)~Rn的测量标准还没有建立起来。(222)~Rn/(220)~Rn联合测量主要分为双滤膜能谱法、闪烁室延时法、α径迹蚀刻法、活性炭盒λ谱法、活性炭滤纸法、静电收集法。国内外(222)~Rn/(220)~Rn联合测量仪主要包括FD-129型氡钍射气测定仪、LR-115固体核径迹探测器、RAD7测氡仪等。闪烁室流气延时法利用(222)~Rn/(220)~Rn子体的半衰期不同来实现的。由于(222)~Rn的半衰期是8.323天,而(220)~Rn的半衰期是54.5秒;封闭闪烁室后,分别测量0～t 1 (0 < t1< 10min)内(222)~Rn/(220)~Rn及其子体产生的α粒子计数N 1、10～10+ t 1 (0 < t1< 10min)内(222)~Rn及其子体产生的α粒子计数N 2,根据小闪烁室的本底计数及相关的参数,即可以计算(222)~Rn/(220)~Rn浓度。(222)~Rn/(220)~Rn绝对测量仪的硬件系统包括小闪烁室、探头、单道、调试电路板、阀门、泵等。其中,小闪烁室为(222)~Rn/(220)~Rn绝对测量仪的核心部分,其结构及性能决定测量仪器的精度。采样过程中,改变占空比进而改变电枢端电压的平均值实现PWM脉宽调制,实现采样流量的精确测量与控制;闪烁室连接到光电倍增管和单片机计数系统,根据二次计数值、闪烁室本底计数、及其他相关参数,就可以计算出(222)~Rn/(220)~Rn浓度;测量过程中对环境参量进行采集,其值可以对(222)~Rn/(220)~Rn浓度进行修正;同时,通过USB接口电路,实现上位机和单片机的通讯,实现取样流量、8254计数值、环境参量在上位机的显示。分别采用球形闪烁室、小闪烁室对南华大学氡室的(220)~Rn室内的(222)~Rn/(220)~Rn进行了测试;并采用小闪烁室对实验室环境空气中(222)~Rn/(220)~Rn浓度进行了测试。为了把本文研制的(222)~Rn/(220)~Rn绝对测量仪做成实用、方便的产品,后续可开展硬件系统整合、软件系统整合及样机技术指标测试等相关工作。