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空气氡浓度α能谱测量及影响因素

2012-09-23丁卫撑阮菊红黄洪全

核技术 2012年12期
关键词:测量实验

丁卫撑 阮菊红 黄 秋 黄洪全 王 敏

(成都理工大学地学核技术四川省重点实验室 成都 610059)

氡是天然放射性铀系衰变系列中的气态放射性核素,它的衰变产物是一种不易挥发的放射性物质,一旦被人体吸入,就会对人体肺部造成损坏并增加诱发肺癌的可能。统计研究表明,室内氡气污染是仅次于吸烟导致肺癌的第二大诱因。为此,世界各国都相继出台了相应的国家标准,规定了对室内氡气检测的要求。

1 氡静态扩散静电累积α能谱测量原理

氡浓度也称氡的活度浓度[1],指单位体积内氡放射性活度值的多少,即单位体积内每秒氡发生 α衰变的次数,常用单位为Bq/m3。

氡是一种不带电的放射性惰性气体[2],在用金硅面半导体探测器(简称金硅面探测器)对氡本身发生α衰变产生的α粒子测量时,很难用静电吸附的方式。因为这种α能谱测量的特殊测量方式要求α衰变发生在探测器表面,因此获得的测量信息量非常低。研究表明[1],发生 α衰变时,α粒子的反冲作用会使氡子体的原子核激发出几个电子,使其带正电。因此可通过静电累积的方式使子体吸附到探测器表面发生α衰变而对其进行测量。

表1为222Rn及其子体的α辐射体衰变链及半衰期,由表 1可知,氡的短寿 α衰变子体主要有218Po、214Bi和214Po,同时由于214Bi衰变半衰期(19.7 min)比218Po (3.05 min)和214Po (164 μs)长及其发生α衰变几率非常低(~0.033%)[3,4],因此实际测量工作中,由214Bi衰变产生的α粒子可忽略不计,主要考虑218Po和214Po衰变产生的α粒子。根据放射性动态平衡理论,氡衰变产生的α粒子数等于其平衡时子体218Po衰变产生的α粒子数。……

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