活性炭测氡法的数据处理与应用

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氡气测量法已作为地球物理勘探工作中一种便利、有效的放射性探测技术,在众多领域中得到了广泛应用。测氡方法众多,常用的氡气测量方法主要有活性炭测量、常规氡气测量、α径迹蚀刻测量、α杯(卡)测量、210Po测量、α聚集器测量和热释光测量等等。活性炭测氡法是氡气测量方法中一种静态、累积的测氡方法,其原理是将活性炭吸附器埋于地下一段时间,取出吸附器,并将吸附器放入仪器测量其氡的衰变子体放射出γ射线的强度,从而了解氡气浓度的高低。该方法除了用于铀矿勘探外,还可以用于解决非铀矿具有微弱氡异常的地质问题,如寻找地质构造破碎带、地下基岩水、煤矿采空区、隐伏断层和火区等。本文从氡气的基础理论和氡气测量国内外研究状况入手,对不同的氡气测量方法进行了讨论,在阐述了活性炭测氡的基本理论和方法后,对影响活性炭测氡数据的因素作了详尽的分析,在此基础上,总结了关于测氡数据处理的经典理论和计算公式,并针对氡及其子体放射性衰变的特点,对实测数据进行了校正处理,通过对γ射线能谱谱线的分析,实现了计算机对测氡数据的提取和校正。作者以Windows为平台,采用面向对象程序设计语言Visual Basic6.0编程,利用Jet支持SQL结构化查询语言的特点和Access数据库紧密连接,从实际应用出发,设计了可视化的测氡数据处理程序。本程序能够充分利用微机资源,不受内存的限制,实现了用数据库对测氡数据的存储和管理,可对大量面积性和剖面性数据进行处理。并提供给用户良好的图形用户界面,友好的应用环境,方便用户操作、使用,大大提高了工作效率。通过对山西省古交市南岩村的测氡数据进行处理,取得了良好的效果,表明该程序在实际中是可行的。本文在对煤矿采空区进行探测研究时,讨论了活性炭吸附器的埋设分别为20cm、40cm和60cm深度时氡值变化的情况,并得出了活性炭测氡法在较低氡值区内进行测量时,埋设吸附器的深度对测氡值影响较大;而在较高氡值区吸附器埋设深度在20~40cm范围内对测氡值影响不大,但吸附器埋深60cm时对测氡值有一定影响的结论。最后作者将取出的吸附器进行了不同时间间隔的γ射线强度测量,对所引起的测氡数据变化做了时间校正,并经过对实际测量数据的校正与分析,获得了较好的效果。上述工作的成果无疑对大面积活性炭氡气测量工作和数据处理与分析起到了一定作用,并有利于对氡气测量资料的解释工作,这对活性炭测氡法的实际应用具有一定的意义。
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