活性炭吸附器(ROAC)测氡方法

发布时间:2020-02-18 09:40

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  20世纪60年代初,瑞典用活性炭吸附氡,测量子体214Bi的β射线 MeV),寻找铀矿。1977年美国用活性炭法找铀矿,测量的是214Bi的γ射线 MeV能量峰的净峰面积,计算氡的浓度。

  活性炭微细的孔隙丰富,比表面积大(700~1600 m2/g),是氡的强吸附剂,在很大容量范围内呈线性关系。

  取直径3 cm左右的塑料瓶(编号),先装活性炭4~5 cm厚;上面装干燥剂至瓶口,既去湿,也可以去除Tn的影响;用纱布封口,扎紧,装入探杯内,埋于采样坑中(参见图6-4-1),一般4~7 d为宜,使Rn与子体达到平衡。取出后,在实验室铅室内,进行γ射线总量测量,或用高分辨半导体测器的多道γ能谱仪选择适当的单能量峰进行测量,一般可选0.609 MeV(214Bi),或0.352 MeV(214Pb)。计算净峰面积,用来计算氡的平均浓度。

  活性炭装置,放在待测位置,空气中氡扩散进入活性炭床被吸附,同时衰变产生的新子体,也沉积在活性炭床内。用多道γ能谱仪测量炭床氡子体产生的γ射线单能峰或能量峰群的净峰面积,可以算出空气中氡的浓度。操作程序如下。

  1)将选用的活性炭放入烘箱,在120℃下烘烤5~6 h,取出后放入磨口瓶中密封保存待用。

  2)准备好采样盒,一般为塑料或金属制成,直径6~10 cm,高3~5 cm,内装25~200 g烘烤后的活性炭(专用的采盒为直径8 cm,高2.4 cm,内装50 g活性炭。上有圆形金属过滤器孔径56 μm),上面覆盖滤膜,称量总重量。

  3)样品盒放置在采样点,放在距地面50 cm以上的地方(架子上),面朝上放置,上面20 cm范围内不得有其他物品,放置2~7 d。收回时,立即封好,防止氡再沉积。

  5)将活性炭盒放入铅室,用半导体探测器的多道γ能谱仪,测量单能峰(0.609 MeV或0.352 MeV)或峰群,计算净峰面积,用下式计算空气中平均氡浓度。

  式中:Ap为采样1 h的响应系数,Bq·m-3/cpm,即仪器刻度系数;nγ为特征能量峰的净计数,cpm;kw为水分校正因子(实验求得);t1为采样时间,h;b为累积指数(实验求得,一般为0.48);t2为采样终止到测量开始时间,h。

  根据活性炭强吸附氡的性质,湖南六所研究提出活性炭滤纸测氡方法。即用活性炭(90%含量)制成滤纸(20mg/cm2厚),用该活性炭滤纸作为滤膜,抽取氡气样,然后测量上面α粒子的计数率,用下式计算空气中氡的浓度:

  式中:NRn为空气中氡的平均浓度,Bq·m-3;nα为活性炭滤纸上α粒子计数率,cpm;n底为本底计数率cpm;kp为标定常数,cm/Bq·m-3;FT为温度校正系数。

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