張 曦

(中國(guó)原子能科學(xué)研究院計(jì)量測(cè)試部,北京102413)

氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法

張 曦

(中國(guó)原子能科學(xué)研究院計(jì)量測(cè)試部,北京102413)

為了準(zhǔn)確測(cè)量氡活度,國(guó)內(nèi)外研發(fā)了多種氡活度測(cè)量方法。傳統(tǒng)的測(cè)量方法如電離室測(cè)氡法與閃爍室測(cè)氡法等都是氡活度相對(duì)測(cè)量方法,具有不確定度較高,定值溯源依賴于鐳標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特點(diǎn)。本文介紹了近年來(lái)氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法,包括冷凝小立體角絕對(duì)測(cè)量法、多電極正比計(jì)數(shù)管絕對(duì)測(cè)量法以及小閃爍室絕對(duì)測(cè)量法。通過(guò)對(duì)其原理和實(shí)驗(yàn)裝置的調(diào)研和分析,比較歸納了各種絕對(duì)測(cè)量方法的特點(diǎn)。

氡活度 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量 絕對(duì)測(cè)量 小立體角 正比計(jì)數(shù)管 小閃爍室

1 引 言

1.1 研究背景

根據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(UNSCEAR)2000年向聯(lián)合國(guó)大會(huì)提交的報(bào)告書(shū)給出的世界范圍公眾所受各類天然照射年有效劑量,世界范圍內(nèi)天然照射所致成年人平均有效劑量為2.4mSv/a,其中氡氣吸入內(nèi)照射的有效劑量為 1.3mSv/a,即約占到總劑量的一半以上[1],見(jiàn)表1。

表1 來(lái)自天然輻射源的成人年有效劑量

大量事實(shí)表明,氡活度濃度的大小對(duì)人的身體健康有著直接關(guān)系:氡是世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的19種環(huán)境致癌物質(zhì)之一[2];國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)也將氡及其子體劃為重要致癌因素之一[3];肺癌是導(dǎo)致死亡的首位惡性腫瘤,人類肺癌的10%左右可歸因于氡及其子體的輻射[4]。

由于氡對(duì)人類身體健康影響的重要性,探討對(duì)空氣中氡的探測(cè)方法和對(duì)室內(nèi)外氡濃度進(jìn)行精確科學(xué)監(jiān)測(cè)的研究,對(duì)人類的身體健康和提高居住質(zhì)量是非常重要的,并早已引起了全球的關(guān)注,氡及其子體的測(cè)量和控制已經(jīng)是多學(xué)科共同關(guān)心的問(wèn)題。而所有關(guān)于氡的監(jiān)測(cè)以及危害控制研究都要以建立氡活度濃度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法的工作為基礎(chǔ)。

測(cè)量放射性活度的方法,隨放射性核素的不同而不同。按測(cè)量方式可分為兩大類。一類是用測(cè)量裝置直接測(cè)量放射性核素所發(fā)生的衰變率,不必依賴于其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的比較,這類方法稱為絕對(duì)測(cè)量。另一類是相對(duì)測(cè)量,即需要借助于其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校準(zhǔn)測(cè)量裝置,再利用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量放射性核素的衰變率。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)氡的測(cè)量研究開(kāi)始較早,研究時(shí)間較長(zhǎng),也較為成熟,并且已將氡氣活度濃度測(cè)量應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域[5]。我國(guó)早在20世紀(jì)60年代中期就開(kāi)始氡的觀測(cè)工作,目前我國(guó)氡濃度的測(cè)量已在核工業(yè)系統(tǒng)、衛(wèi)生系統(tǒng)、環(huán)保系統(tǒng)、建設(shè)部門(mén)、地震預(yù)報(bào)、居民住房等廣泛應(yīng)用[6]。

多年以來(lái),為了準(zhǔn)確測(cè)量氡及其子體的活度濃度,國(guó)內(nèi)外研發(fā)了多種氡活度的測(cè)量方法。相比于眾多氡活度的相對(duì)測(cè)量方法,對(duì)氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法起步較晚,測(cè)量方法不多,并且還在探索和發(fā)展中。近年來(lái),各國(guó)都在相繼研究氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法,并將其作為新的氡活度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法。

雙濾膜測(cè)氡法,從方法原理上說(shuō)可以認(rèn)為是一種絕對(duì)的測(cè)氡方法,由美國(guó)人發(fā)明創(chuàng)立,20世紀(jì)70年代在美國(guó)流行。1972年托馬斯(Thomas)對(duì)其進(jìn)行了理論推導(dǎo),使該方法達(dá)到了比較完善的地步[7]。

1996年,法國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電離輻射實(shí)驗(yàn)室(Laboratoire Primaire des Rayonnements Ionisants,LPRI)率先提出了一種全新的222Rn活度絕對(duì)測(cè)方法:在真空環(huán)境下,將標(biāo)準(zhǔn)鐳源產(chǎn)生的氡氣冷凝在一個(gè)冷凝托盤(pán)上,使用α半導(dǎo)體探測(cè)器對(duì)該冷凝源進(jìn)行小立體角測(cè)量,可以精確得到冷凝后固體氡源及其子體粒子的能譜以及計(jì)數(shù)率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氡活度的絕對(duì)測(cè)量[8]。該實(shí)驗(yàn)所得的氡活度測(cè)量結(jié)果的不確定度小于0.5%(1δ)[9]。

2001年德國(guó)PTB實(shí)驗(yàn)室Ingo Busch采用正比計(jì)數(shù)管用于222Rn的絕對(duì)測(cè)量,該方法將氡氣充入末端具有特殊電極結(jié)構(gòu)的多電極正比計(jì)數(shù)管(multielectrode proportional counter,MEPC)內(nèi),測(cè)量氡氣產(chǎn)的α粒子電離正比計(jì)數(shù)管內(nèi)氣體產(chǎn)生的電脈沖信號(hào),并且通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助處理所得能譜來(lái)實(shí)現(xiàn)絕對(duì)測(cè)量,測(cè)量方法的不確定度小于2%[10]。

在我國(guó),對(duì)氡活度絕對(duì)測(cè)量方法的研究尚屬起步階段,2005年,南華大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為解決220Rn與其子體在測(cè)量過(guò)程中不能建立輻射平衡狀態(tài),難以建立220Rn的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置的問(wèn)題,研制了一種用于絕對(duì)測(cè)量220Rn的結(jié)構(gòu)特殊的ZnS(Ag)小閃爍室。該測(cè)量方法對(duì)一般的閃爍室進(jìn)行了改進(jìn),使其對(duì)222Rn/220Rn及其子體α粒子的探測(cè)效率為100%[11]。

3 主要的氡活度絕對(duì)測(cè)量方法

本文的研究對(duì)象為近年氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法,雙濾膜法作為非常經(jīng)典的測(cè)量方法就不再做過(guò)多的贅述,以下詳細(xì)介紹小立體角冷凝法、正比計(jì)數(shù)管法以及小閃爍室法三種氡活度的絕對(duì)測(cè)量方法。

3.1 氡活度小立體角冷凝測(cè)量法

3.1.1 測(cè)量方法的基本原理

氡活度小立體角冷凝測(cè)量法的基本原理是:利用氣體氡在低溫下冷凝為固體的物理特性,在真空狀態(tài)下,使用聯(lián)合制冷系統(tǒng)精確控制輸入溫度,在金屬托盤(pán)表面形成適宜的溫度梯度,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的管路系統(tǒng),將標(biāo)準(zhǔn)鐳源產(chǎn)生的氡氣擴(kuò)散進(jìn)入真空環(huán)境的測(cè)量腔室,并將氡氣完全冷凝于腔室內(nèi)一個(gè)金屬托盤(pán)表面,利用半導(dǎo)體探測(cè)器對(duì)冷凝氡源做小立體角的α能譜測(cè)量,通過(guò)對(duì)各種影響因素的測(cè)量和修正,實(shí)現(xiàn)氡活度的小立體角絕對(duì)測(cè)量。

3.1.2 測(cè)量方法的裝置組成

測(cè)量方法組建的冷凝小立體角測(cè)氡裝置中,主要的真空測(cè)量腔室結(jié)構(gòu)圖如圖1所示[9]。真空測(cè)量腔室在測(cè)量時(shí)始終保持真空密閉的狀態(tài);最頂端置有用于探測(cè)α粒子能譜的半導(dǎo)探測(cè)器;小立體角測(cè)量裝置位于半導(dǎo)體探測(cè)器的正下方,兩者之間有光闌相隔;小立體角裝置的底端置有冷凝托盤(pán),其用于冷凝真空密閉腔室內(nèi)的氣體氡源于其中心表面;托盤(pán)的外側(cè)有加熱電阻與之相接觸,該加熱電阻用于將測(cè)量后的冷凝氡加熱,使冷凝固體氡再次變成氡氣,以便后續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移和封裝;低溫制冷裝置通過(guò)銅制冷指連接到冷凝托盤(pán)上。

3.1.3 小立體角參數(shù)的確定

小立體角裝置主要由α粒子探測(cè)器、低原子序數(shù)材料的光闌、冷凝氡源及另一端連接溫控裝置的冷指等構(gòu)成。冷凝氡源位于α粒子探測(cè)器的正下方,光闌用于限制探測(cè)器入射窗的大小,a為光闌透射窗的半徑;b為冷凝氡源的半徑;z為冷凝氡源表面至光闌表面的距離;e為冷凝氡源圓心偏離光闌中心的偏心距離;冷指用于熱傳遞制冷裝置的制冷輸入,將氡氣冷凝于冷凝托盤(pán)表面上。測(cè)量時(shí),整個(gè)真空測(cè)量腔室內(nèi)部保持真空密閉的狀態(tài)[8]。

上述四個(gè)參數(shù)中,a,z,e可以通過(guò)測(cè)量直接得到,冷凝氡源的半徑b與溫控系統(tǒng)對(duì)冷凝托盤(pán)所加載的溫度有關(guān),在本方法中冷凝氡源的半徑通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)量相結(jié)合的方法得到。

3.1.4 氡活度的計(jì)算

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得的a,b,z,e四個(gè)參數(shù),可以計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)中所使用的小立體角Ω大小:設(shè)z為待測(cè)源到光闌的垂直距離,a為光闌半徑,b為待測(cè)源活性區(qū)域半徑,則放射源對(duì)探測(cè)器所張立體角可采用式(1)計(jì)算[7]:

在Ω已知的情況下,通過(guò)α粒子探測(cè)器得到一定時(shí)間內(nèi)冷凝氡源的計(jì)數(shù)率,則冷凝氡源的活度A滿足式(2),即氡活度A可以通過(guò)式(3)計(jì)算得到:假設(shè)待測(cè)源的活度為A,每次衰變放射出一個(gè)α粒子,且α探測(cè)器的探測(cè)效率為100%,測(cè)量所得計(jì)數(shù)率為N,本底計(jì)數(shù)率為Nb,則有:

式中:N0——待測(cè)源的凈計(jì)數(shù)率;Nb——本底計(jì)數(shù)率;Ω/4π——放射源對(duì)探測(cè)器所張的相對(duì)立體角。

3.2 基于正比計(jì)數(shù)管的氡活度絕對(duì)測(cè)量

3.2.1 測(cè)量方法的基本原理

基于正比計(jì)數(shù)管的氡活度絕對(duì)測(cè)量基本原理是:通過(guò)將氡氣導(dǎo)入經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的正比計(jì)數(shù)管內(nèi)(多電極正比計(jì)數(shù)管MEPC),測(cè)量氡-222產(chǎn)生的α粒子能譜,在已知 MEPC探測(cè)效率的基礎(chǔ)上[12],通過(guò)減少邊界效應(yīng),本底和堆積,壁效應(yīng)三種主要影響因素對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)的影響,并計(jì)算三者對(duì)測(cè)量造成的計(jì)數(shù)損失,實(shí)現(xiàn)對(duì)氡活度的絕對(duì)測(cè)量。

3.2.2 測(cè)量方法的裝置組成

測(cè)量方法組建的正比計(jì)數(shù)管氡活度絕對(duì)測(cè)量裝置中,主要的多電極正比計(jì)數(shù)管結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。多電極正比計(jì)數(shù)管由整體由環(huán)氧樹(shù)脂制成內(nèi)壁鍍金,該正比計(jì)數(shù)管腔體為圓柱體,管內(nèi)陽(yáng)極細(xì)絲結(jié)構(gòu)處于圓柱體的正中央,陽(yáng)極細(xì)絲由鍍金鉬絲組成,正比計(jì)數(shù)器管內(nèi)充有氬氣-甲烷混合的工作氣體,六個(gè)金屬環(huán)與陽(yáng)極絲同軸嵌入腔體內(nèi)側(cè)的法蘭中,測(cè)量中,分別向六個(gè)金屬環(huán)施加電壓[10]。

3.2.3 邊緣效應(yīng)的修正

理想平板電容器中部的電場(chǎng)比較均勻,電場(chǎng)線幾乎是以平行直線分布,到了邊緣處,由于電極形狀的限制,電場(chǎng)線從極板間區(qū)域擴(kuò)展到外部空間,電場(chǎng)線由平行線變?yōu)槌书_(kāi)口狀分布,電場(chǎng)分布集中在極板邊緣,這種彎曲的現(xiàn)象叫做邊緣效應(yīng)。正比計(jì)數(shù)管中,受到邊緣效應(yīng)(boundary effects)的影響,在一般圓柱型正比計(jì)數(shù)管的中心區(qū)域,沿陽(yáng)極絲的電場(chǎng)分布比較均勻,而且有最高的探測(cè)效率,在兩端區(qū)域,電場(chǎng)發(fā)生畸變,場(chǎng)強(qiáng)較弱,探測(cè)效率較低,即正比計(jì)數(shù)管的邊緣效應(yīng)[7]。

本方法通過(guò)在正比計(jì)數(shù)管兩端內(nèi)部嵌入同軸金屬圓環(huán)電極,并在測(cè)量過(guò)程中對(duì)不同金屬圓環(huán)電極施加不同電壓的方式,補(bǔ)償正比計(jì)數(shù)管內(nèi)的電場(chǎng),改善管內(nèi)的電場(chǎng)線結(jié)構(gòu),使之盡可能達(dá)到理想的電場(chǎng)情況,從而減少邊緣效應(yīng)對(duì)氡活度測(cè)量結(jié)果的影響。

通過(guò)嵌入金屬圓環(huán)電極的設(shè)計(jì),多電極正比計(jì)數(shù)管內(nèi)的電場(chǎng)與無(wú)限長(zhǎng)圓柱型電容的電場(chǎng)近似相當(dāng),正比計(jì)數(shù)管內(nèi)的邊緣效應(yīng)可以忽略不計(jì)。該多電極正比計(jì)數(shù)管通過(guò)極其精確測(cè)量所得的幾何尺寸,可以近似作為正比計(jì)數(shù)管的有效體積(δv＜0.1%)[10]。

3.2.4 本底計(jì)數(shù)的修正

氡子體的性質(zhì)與氡完全不同,氡衰變后新生成的氡子體與物體表面或凝聚核結(jié)合之前能自由存在一段時(shí)間,此時(shí)被稱為未結(jié)合態(tài)氡子體。未結(jié)合態(tài)氡子體具有很強(qiáng)的附著能力,它們能牢固地附著在物體的表面,此種現(xiàn)象叫做沉積效應(yīng)。

在多電極正比計(jì)數(shù)管的氡活度絕對(duì)測(cè)量方法中,充入的氡氣在正比計(jì)數(shù)管內(nèi)衰變、沉積產(chǎn)生本底計(jì)數(shù)。為了消除氡殘留衰變產(chǎn)物對(duì)測(cè)量的影響,每次實(shí)驗(yàn)前對(duì)本底計(jì)數(shù)測(cè)量后用于修正。計(jì)數(shù)器的內(nèi)壁對(duì)放射性氣體的吸收效應(yīng)對(duì)本底有影響,而且不穩(wěn)定,本底修正的具體做法是將不含放射性氣體的工作氣體充入探測(cè)器,用擴(kuò)散法進(jìn)行清洗,直到本底穩(wěn)定為止,測(cè)得本底計(jì)數(shù)率。

3.2.5 壁效應(yīng)的修正

位于正比計(jì)數(shù)管內(nèi)壁附近的放射性氣體向內(nèi)壁發(fā)射粒子時(shí),初級(jí)帶電粒子或初級(jí)帶電粒子與內(nèi)壁發(fā)生作用產(chǎn)生的次級(jí)帶電粒子不能被中央陽(yáng)極絲收集,以至于不能形成足以引起計(jì)數(shù)的脈沖,這種情況稱為壁效應(yīng)。壁效應(yīng)隨工作氣體壓力的增加而減小,因此一般使用壓力指數(shù)外推的方法修正壁效應(yīng)[7]。

在多電極正比計(jì)數(shù)管氡活度絕對(duì)測(cè)量方法中計(jì)數(shù)管內(nèi)的工作氣體壓力為1600mbar,壁效應(yīng)的修正通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬程序完成。為了防止電子學(xué)噪音對(duì)計(jì)數(shù)率的影響,將正比計(jì)數(shù)管的甄別閾定在300keV。在多電極正比計(jì)數(shù)管測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,低于甄別閾的能量段計(jì)數(shù)不計(jì)入正比計(jì)數(shù)管測(cè)量的計(jì)數(shù)率中,該能量段的計(jì)數(shù)率通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生得到。

3.2.6 氡活度的計(jì)算

通過(guò)多電極正比計(jì)數(shù)管測(cè)量氡的α粒子能譜,修正邊界效應(yīng),本底和堆積,壁效應(yīng)三種主要影響因素對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)的影響,并計(jì)算三者對(duì)測(cè)量造成的計(jì)數(shù)損失,計(jì)算機(jī)仿真模擬低于正比計(jì)數(shù)管甄別閾能量段的能譜,可以通過(guò)(4)式計(jì)算氡的活度:

式中:η∑——多電極正比計(jì)數(shù)管的氡計(jì)數(shù)效率(對(duì)于MEPC,η∑ ?0.5)[10];z222Rn——經(jīng)過(guò)死時(shí)間和本底修正的222Rn計(jì)數(shù)率;z218Po——經(jīng)過(guò)死時(shí)間和本底修正的218Po計(jì)數(shù)率;z214Po——經(jīng)過(guò)死時(shí)間和本底修正的214Po計(jì)數(shù)率。

3.3 基于小閃爍室的220Rn活度絕對(duì)測(cè)量

3.3.1 測(cè)量方法的原理

基于小閃爍室220Rn活度絕對(duì)測(cè)量方法的原理與閃爍室氡活度測(cè)量方法基本相同:氡充入閃爍室后,氡及其子體發(fā)射的α例子使閃爍室內(nèi)壁的ZnS (Ag)產(chǎn)生閃光,光電倍增管將光訊號(hào)變成電脈沖,經(jīng)過(guò)電子學(xué)線路把電脈沖放大,最后記錄下來(lái)。

不同之處在于所使用的閃爍室體積小,閃爍室內(nèi)任意兩點(diǎn)間的距離小于222Rn(在222Rn、220Rn及其子體的α粒子中,222Rn的α粒子能量最小,如果閃爍室對(duì)222Rn及其子體的 α粒子的利用效率為100%,那么對(duì)220Rn及其子體α粒子的利用效率也是100%)的α粒子射程,閃爍室內(nèi)表面全部涂上ZnS(Ag),提高α粒子的探測(cè)效率[11]。

3.3.2 測(cè)量方法的裝置組成

根據(jù)測(cè)量方法的原理,使用有機(jī)玻璃制成小閃爍室,形狀設(shè)計(jì)成螺旋管道,使小閃爍室成為一個(gè)良好的導(dǎo)氣通道,保證氣流的暢通,內(nèi)部空間上任意兩點(diǎn)間的直線距離小于222Rn的α粒子射程,同時(shí)使小閃爍室的體積盡量大,該小閃爍室絕對(duì)測(cè)量裝置如圖3所示[11]。

3.3.3 ZnS(Ag)涂層的確定

α粒子打在ZnS(Ag)上,產(chǎn)生的大量光子在光陰極上能產(chǎn)生一個(gè)可被記錄的光電脈沖,α粒子的利用效率就是100%,從而閃爍室的探測(cè)效率就是100%。因此小閃爍室內(nèi)表面需要全部均勻涂上ZnS(Ag)以提高α粒子的利用率。

小閃爍室內(nèi)ZnS(Ag)的涂層厚度要合適,涂層太薄,α粒子不能把剩余能量全部沉積在ZnS(Ag)中,使α粒子利用率降低;涂層太厚,α粒子打出的光子會(huì)被ZnS(Ag)吸收,不能透出小閃爍室,這兩種情況都會(huì)降低系統(tǒng)的探測(cè)效率。方法中通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最終確定涂層厚度為10mg/cm2時(shí),涂層對(duì)α粒子的探測(cè)效率在102.4%～103.1%之間,不確定度小于5.44%。在實(shí)驗(yàn)不確定度范圍內(nèi),可認(rèn)為其對(duì)α粒子的探測(cè)效率為100%[13]。

3.3.4 探測(cè)效率與管道流量的影響

通過(guò)測(cè)量小閃爍室的流量與理論計(jì)算的流量相對(duì)比發(fā)現(xiàn),由于小閃爍室的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和連接管道直徑的變化,在小閃爍室內(nèi)的氣體流動(dòng)不能達(dá)到100%的理想層流狀態(tài),但在一定誤差范圍內(nèi),可以找到一個(gè)流量速率范圍(0.3L/min～4.5L/min),認(rèn)為此時(shí)的流態(tài)和層流與理想情況吻合,對(duì)氡的探測(cè)效率為99.6% ～101.9%[17],該不確定因素的影響需引入測(cè)量不確定度中。

小閃爍室氡活度絕對(duì)測(cè)量的方法并不成熟,在制作工藝和小閃爍室的探測(cè)效率等方面還有改進(jìn)的空間,使其對(duì)α粒子的探測(cè)效率達(dá)到100%是可能的,可以利用該方法進(jìn)行氡活度的絕對(duì)測(cè)量[15]。

4 結(jié)束語(yǔ)

冷凝小立體角氡活度絕對(duì)測(cè)量方法具有,測(cè)量結(jié)果相對(duì)不確定度最低(＜1%),能量分辨率高,便于以氣體方式傳遞,方便應(yīng)用于氡室,分裝后也可以作為標(biāo)準(zhǔn)氡氣源直接進(jìn)行儀器校準(zhǔn)的特點(diǎn)。但該方法的裝置成本高,對(duì)維持低溫真空狀態(tài)實(shí)驗(yàn)條件的要求較高,操作相對(duì)復(fù)雜。

多電極正比計(jì)數(shù)管氡活度絕對(duì)測(cè)量方法裝置相對(duì)簡(jiǎn)單,正比計(jì)數(shù)管的測(cè)量方法成熟,測(cè)量結(jié)果相對(duì)不確定度相對(duì)較低(＜2%)。該方法雖然通過(guò)加入多個(gè)圓環(huán)電極,一定程度上解決了端效應(yīng)修正的問(wèn)題,且研究對(duì)死時(shí)間、本底、甄別閾和壁效應(yīng)等問(wèn)題的修正,但在實(shí)驗(yàn)中還有包括吸收效應(yīng)、積電效應(yīng)等未考慮的不確定度影響因素,具有改進(jìn)的空間。

小閃爍室氡活度絕對(duì)測(cè)量方法裝置簡(jiǎn)單,方法原理成熟,采樣速度快,受環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等因素的干擾較小?？墒窃摲椒ú荒軠y(cè)量氡的α能譜,因此無(wú)法區(qū)分氡及其子體的能譜特性。同時(shí),該方法受結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鏈接管道直徑的變化以及制作工藝的影響,存在可以提高和改進(jìn)之處,有進(jìn)一步可研究的空間。

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Research on Absolute Measurement Methods of Radon Activity Measurement

ZHANG Xi
(CIAE,Ionizing Radiation Metrology Laboratory,Beijing 102413,China)

In order to accurately measure the radon activity,different methods of radon activity measurement were established in all countries.The traditional methods of radon measurement,including the ionization chamber method and the scintillation chamber method of radon measurement are used as relative method of radon activity measurement,with a higher degree of uncertainty,and the value of the source depends on the characteristics of standard material of radium.In this paper,the absolute measurement methods of radon activity measurement are introduced in this paper,comprising the absolute measurement method of condensation small solid angle,the absolute measurement method of multi-electrode proportional counter and the absolute measurement method of small scintillation chamber.Through the introduction and analysis of the theory and experimental device,the characteristics of various absolute measurement methods are discussed and compared.

Radon activity Standard measurement Absolute measurement Small solid angle Proportional counter Small scintillation chamber

1000-7202(2017)01-0066-06

TP212

A

2016-07-01,

2016-07-01

張曦(1989-),男,見(jiàn)習(xí)研究員,主要研究方向:放射性活度計(jì)量技術(shù)。