常用的氡測(cè)量方法有電離室法、閃爍室法、雙濾膜法、氣球法、靜電收集法、固體徑跡法、
熱釋光法、活性炭被動(dòng)吸附法和駐極體測(cè)氡法等。下面分別介紹這些方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)。
2. 1 電離室法[1, 2 ]
含氡氣體進(jìn)入電離室后, 氡及其子體放出的A粒子使空氣電離, 電離室的中央電極積累
的正電荷使靜電計(jì)的中央石英絲帶電, 在外電場(chǎng)的作用下, 石英絲發(fā)生偏轉(zhuǎn), 其偏轉(zhuǎn)速度與
其上的電荷量成正比, 也就是與氡濃度成正比, 測(cè)出偏轉(zhuǎn)速度就可知道氡的濃度。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是: 方法可靠, 直接快速, 既可以直接收集空氣樣品進(jìn)行測(cè)量, 也可以使空
氣不斷流過測(cè)量裝置進(jìn)行連續(xù)測(cè)量, 在實(shí)驗(yàn)室使用可較快地給出氡濃度及其動(dòng)態(tài)變化。缺點(diǎn)
是: 靈敏度低(探測(cè)下限為10—40 Bq?m
3 [1, 2 ] ) , 不適合低水平測(cè)量, 設(shè)備笨重, 不便現(xiàn)場(chǎng)使
用; 測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng), 讀數(shù)方法原始, 要用肉眼觀察指示絲的偏轉(zhuǎn)速度。
2. 2 閃爍室法[3 ]
氡進(jìn)入閃爍室后, 氡及其子體衰變產(chǎn)生的A粒子使閃爍室壁的ZnS (A g) 產(chǎn)生閃光, 經(jīng)
光電倍增管和電子學(xué)線路最后記錄下來。單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)與氡濃度成正比, 從而可確定
氡濃度。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是: 探測(cè)下限低(和閃爍室的幾何形狀等有關(guān), 一般可達(dá)3. 7 Bq?m
3, 設(shè)計(jì)
好的可達(dá)0. 37 Bq?m 3) , 操作簡(jiǎn)便, 準(zhǔn)確度高, 缺點(diǎn)是: 測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)(3 h 以上) , 要求的設(shè)備較多, 裝置笨重, 不便于現(xiàn)場(chǎng)使用。沉積于室內(nèi)壁的氡子體難于清除, 使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常用氮?dú)饣?span lang="EN-US">
老化空氣清洗。保存時(shí)應(yīng)充入氮?dú)夥忾]以保持較低的本底, 并經(jīng)??潭纫员3譁y(cè)量的準(zhǔn)確
性。另外雖然可以用氣袋或金屬罐將現(xiàn)場(chǎng)氣體取回實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到閃爍室中測(cè)量, 但氣袋對(duì)氡
氣的吸附和泄漏以及遠(yuǎn)距離情況下的運(yùn)輸問題還有待于研究。
2. 3 雙濾膜法[4 ]
雙濾膜筒的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
抽氣過程中, 入口濾膜濾掉空氣中已有的氡子體,“純氡”在通過雙濾膜筒的過程中又生
成新的子體(主要是218Po)。其中的一部分為出口濾膜所收集。測(cè)量出口濾膜上的A放射性活
度, 根據(jù)氡子體的積累衰變規(guī)律即可求出待測(cè)空氣中的氡濃度。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是它既可用來測(cè)子體濃度(進(jìn)氣口濾膜) , 也可測(cè)氡濃度(出氣口濾膜) , 其
探測(cè)下限低(約為3. 7 Bq?m
3) , 方便快速。缺點(diǎn)是必須確保出口濾膜不被二濾膜之外的氡污
染, 即必須防止衰變筒和濾膜漏氣。本方法受相對(duì)濕度的影響較大, 影響的程度對(duì)不同大小
和形狀的雙濾膜筒有所不同, 相對(duì)濕度越大, 濾膜上測(cè)得的A放射性活度越大。解決的辦法
是將雙濾膜筒在不同相對(duì)濕度下刻度, 求得相應(yīng)的刻度系數(shù)。加大衰變筒體積可以提高靈敏
度, 但衰變筒太大不便攜帶。此外該裝置要使用電源, 不便野外使用。
2. 4 氣球法[5 ]
氣球法是在雙濾膜法原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 所不同的是用氣球代替了雙濾膜筒, 所
采用的氣路和測(cè)量原理完全相同, 它克服了雙濾膜法不便攜帶的缺點(diǎn)。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單, 方便快速, 僅需0. 5 h 即可給出氡濃度和子體潛能, 其采樣
體積不受限制, 增加氣球體積即可降低探測(cè)限(例如20 L 的氣球和一定的測(cè)量程序[6 ] , 其靈
敏度為37 Bq·m -
3)。其缺點(diǎn)是氣球的球壁效應(yīng)(吸附和泄漏) 和相對(duì)濕度對(duì)結(jié)果的影響較
大。為此使用時(shí), 要注意氣球內(nèi)外氡濃度不能差異太大, 測(cè)量時(shí)間不能過長(zhǎng), 對(duì)氣球要在不同
相對(duì)濕度下進(jìn)行標(biāo)定, 求出相應(yīng)的濕度修正因子[6
]。
2. 5 靜電擴(kuò)散法[7 ]
該方法的原理是: 由于球內(nèi)外存在氡濃度差, 外面的氡通過擴(kuò)散經(jīng)泡沫塑料進(jìn)入球內(nèi),
0.
25 h 左右建立平衡。泡沫的作用是阻擋氡子體的進(jìn)入。擴(kuò)散到靈敏體積中的氡衰變產(chǎn)生
氡子體, 主要是218Po 正離子, 在電場(chǎng)作用下被收集在中央電極上, 如圖2 可示, 由218Po 再衰
變產(chǎn)生的A粒子被光電倍增管收集, 經(jīng)電子學(xué)線路整形, 計(jì)數(shù)得到相應(yīng)的脈沖數(shù)。通過相對(duì)
刻度就可以確定待測(cè)空氣的氡濃度。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)限較低, 為1. 85 Bq?m
3, 既可用于室內(nèi)氡濃度的測(cè)量, 也可連續(xù)監(jiān)
測(cè)氡濃度的動(dòng)態(tài)變化。缺點(diǎn)是設(shè)備笨重, 不便于現(xiàn)場(chǎng)使用。中央電極的收集效率和相對(duì)濕度