活性炭吸附-液闪测氡法应用于氡析出率测量的研究

摘要

氡及其子体是人类所受天然辐射的主要来源，室内是人体受到氡及其子体辐射的主要场所。由于室内氡浓度受建材氡析出的影响，我国发布的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325—2010)明确指出应当测量建材和土壤表面氡析出率。目前大多采用集氡罩-测氡仪法和活性炭吸附-γ能谱法测量氡析出率。前者是将集氡罩扣在待测介质表面，通过测量集氡罩内的氡浓度进而计算氡析出率，该方法的缺点是必须考虑氡累积过程中(特别是长期累积测量)泄漏和反扩散对测量结果造成的影响。活性炭吸附-γ能谱法是用活性炭吸附氡后再用γ谱仪进行测量，该方法在一定条件下可忽略泄漏和反扩散的影响，但γ谱仪存在探测效率低，且样品测量过程中需人工换样的缺点，因此不适合用于大规模样品测量。
　　液体闪烁谱仪具有本底计数低、可自动化测量样品的优点。为了实现建材样品氡析出率的自动化测量，本文研究了活性炭吸附-液闪测量建材氡析出率的方法；并通过比较活性炭吸附-液闪法与活性炭吸附-γ能谱法在氡析出率标准装置、铀矿砂水泥砖及发泡砖表面测量值之间的差异，验证该方法的准确性。
　　实验结果表明，活性炭吸附-液闪法测量建材氡析出率依赖于活性炭对氡的吸附性质以及闪烁液对氡的溶解特性。适当增加活性炭的用量可加快吸附氡的速率，将反扩散控制在可接受的范围。当制备C-LS-Rn标准源时，应考虑镭对计数率的影响，扣除镭衰变贡献的计数率后可得其刻度系数为72.36min-1·Bq-1，对氡的计数效率为120％；累积时间为72h的最小可探测氡析出率为8.15×10-4Bq·m-2·s-1。必须注意换用活性炭的型号、批号，或改变闪烁液配方时，应制备相应的标准系列源进行效率校正。活性炭吸附-液闪法与活性炭吸附-γ能谱法的对比测量结果相差不超过15%，在可接受范围内。
　　活性炭吸附-γ能谱法测量过程中需人工换样，重复操作测量程序，因此活性炭吸附-液闪法更适用于大批量样品的自动换样测量，可节省大量人力和时间。本研究制备了稳定的 C-LS-Rn标准源，并进行了与刻度系数有关的多种测试研究，从而对影响测量的多种因素有较好的掌握，为建材氡析出率的自动化测量提供参考，并为今后确保监测质量和提高灵敏度指明了方向。

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第1章 引言

1.1 氡

1.2 研究背景与研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本论文的研究目标、研究内容及拟解决的关键问题

第2章 活性炭吸附-液闪法的测量方法研究

2.1 理论基础

2.2 实验器材

2.3 实验方法

2.4 理论计算

2.5 小结

第3章 测量影响因素研究

3.1 采样的方法与条件

3.2 刻度方法研究

3.3 样品猝灭程度

3.4 活性炭吸附-液闪法的探测下限

3.5 小结

第4章 实验验证

4.1 氡析出标准装置氡析出率测量

4.2 铀矿砂水泥模型砖氡析出率测量

4.3 常用建材氡析出率测量

4.4 小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间的科研成果

致谢