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氡浓度的影响因素研究

2016-05-14陈浩峰何亮邓友

科技创新与应用 2016年6期
关键词:温湿度相关性

陈浩峰 何亮 邓友

摘 要:文章以氡室所测氡浓度为对象,通过回归分析,探讨氡浓度变化与温湿度之间的关系。结果表明:温湿度对氡浓度有显著影响,其中氡浓度与温度之间为正相关关系。这对氡的防护以及其研究土壤中氡变化规律有重要意义。

关键词:氡室;氡浓度;温湿度;相关性

氡是一种无色无味的天然放射性气体,为放射性元素铀钍子体镭的衰变产物。我们通常所说的氡指的是222Rn。资料显示,氡对人体的危害不容小觑,最主要是由氡本身及其α粒子(氡及其子体衰变而来)的辐射作用引起的,世界卫生组织已将其列为19种致癌物质之一[1],因此,了解氡在不同因素影响下的变化规律对氡的防护具有重要意义。

氡室[2]是氡实验室一套氡计量刻度装置的简称,可实现不同氡浓度在不同温湿度条件下的实验研究。相比与在土壤等介质中研究氡浓度某一影响因素时无法真正意义上排除其他影响因素的干扰,氡室是一个密闭的空间,它可以克服这一问题。文章主要探讨温湿度对氡浓度变化的影响。

1 数据测量

测量仪器为成都理工大学自行研制的α能谱测氡仪,其原理是通过测量氡的第一代子体218Po来实现对氡浓度的测量,氡在温度差以及浓度差的作用下扩散至采集腔,在采集腔中进行衰变,其衰变子体218Po在电离室电场的作用下,被吸附至金硅面垒探测器表面,这些子体衰变产生α粒子轰击探测器,在PN结产生电离电荷,通过电路转化成脉冲信号,从而实现对氡的测量。将该仪器放置于氡室24小时后取出相关数据。

2 数据分析

2.1 温度对氡浓度的影响

由图1可以看出218Po计数与温度变化规律相似,都大致呈现先迅速增加到减小再到增加的变化趋势。对两者进行回归分析见表1。在置信度为0.05时,检验温度与218Po计数相 关系数的显著性,可发现相关系数检验值小于相关系数,说明其相关性良好;同时p检验值小于0.05,说明回归方程是显著的;其中相关系数和回归系数皆大于0,说明氡浓度与温度具有正相关关系。

这一结果与土壤中氡浓度与温度的关系基本相同,但是有的文章[3]结果显示土壤氡浓度与温度之间为负关性,这可能是由环境中的温度变化差异导致氡的析出率变化差异不明显所造成的。

2.2 湿度对氡浓度的影响

由图2可以看出218Po计数与湿度除一开始呈相反的趋势,之后的变化趋势大致相同。表2可看出相关系数要大于相关系数检验值,表明218Po计数与湿度之间有良好的相关性;同样通过p检验值可得218Po计数与湿度之间存在相关关系,因此,湿度对于氡浓度变化具有重大影响。

在土壤中湿度对于氡浓度的影响更为复杂,一定的湿度有助于土壤中氡的析出,湿度过大时,氡析出会减少,土壤氡浓度会降低,而当土壤含水饱和度达到一定值时,氡浓度则不在变化。而在氡室中,湿度则可以控制。

3 结束语

通过回归分析得出了氡浓度与温度、湿度之间存在相关关系,其中氡浓度与温度呈正相关,说明温湿度会对氡浓度产生重要影响。这为研究氡在土壤中的变化规律提供了一定依据。需要注意的是文章是在氡室中进行氡数据的测量,其影响因素主要为温度、湿度,干扰因素大致可忽略,测量效果相对较好,而在土壤中测量氡浓度时,还须考虑测量区域地质构造条件,气象环境,甚至会受到人为因素[4]的干扰。因此,实际应用中,氡浓度实则受众多因素的影响,它是一个复杂的变化过程。

参考文献

[1]吴慧山,林玉飞,白云生,等.氡测量方法与应用[M].北京:原子能出版社,1995.

[2]郭美玉.氡测量方法与标准氡室综述[J].测量与设备,2015,7:44-48.

[3]程冠,程建平,郭秋菊.土壤氡析出率影响因素及估算模型[J].中华放射医学与防护杂,2006,26(5):520-524.

[4]吴自香,刘彦兵,贾育新,等.土壤氡测定的影响因素探讨[J].中国辐射卫生,2006,15(1):23-24.

作者简介:陈浩峰(1990-),男,浙江金华人,在读硕士研究生,研究方向:核资源与核勘查技术。

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