閉環(huán)式部分積分快速測量氡析出率的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種核輻射探測技術，特別是一種測量氡析出率的方法。
【背景技術】
[0002] 空氣環(huán)境中氡主要來自于介質表面的析出，測量介質表面氡析出率的主要方法有 累積法和活性炭吸附法?；钚蕴课椒ㄊ抢没钚蕴繉ξ龀鲭钡奈?，通過對吸附在活性 炭中的氡衰變產生的γ譜進行測量求出氡析出率，該方法測量時間長、不易實現(xiàn)自動化； 累積法主要是用于測量一段時間內的平均氡析出率，具有重要的統(tǒng)計意義和參考價值，但 當前使用累積法都是采用一個集氡罩收集介質析出的氡，然后利用測氡儀測量得到集氡罩 內氡濃度的變化規(guī)律，對測量數(shù)據(jù)進行擬合同步得到有效衰變常數(shù)及氡析出率，數(shù)據(jù)擬合 計算量較大。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述不足而提供一種閉環(huán)式部分積分快速測量 氡析出率的方法。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是：一種閉環(huán)式部分積分快速測量氡析出率的方法，對集氡罩 收集室內氡濃度上升曲線的初始部分數(shù)據(jù)進行分析，忽略有效衰變常數(shù)，采用簡單的代數(shù) 運算對現(xiàn)有的計算方法進行修正，就能夠快速得到較準確的氡析出率；它包括測量過程和 計算過程，其具體操作步驟如下： 一、測量過程： 將開口集氡罩的開口端扣在待測介質表面上，或將待測介質裝入密閉集氡罩的收集室 內，由于待測介質內的氡原子在擴散與滲流作用下，逸出表面進入集氡罩收集室，導致集氡 罩收集室內氡濃度變化，栗一直以恒定流速將集氡罩收集室內的氡栗入測氡儀的測量室， 流速為〇. 5-15升/分鐘，使得測氡儀測量室內的氡濃度與集氡罩收集室內的氡濃度平衡。
[0005] 測量過程采用較短的時間間隔測量，既2-10分鐘測量一次，一直測量到集氡罩收 集室內的氡濃度趨于恒定值。
[0006] 二、計算過程： 由于栗的流率較大，測氡儀測量室內的氡濃度與集氡罩收集室內的氡濃度相等，測氡 儀測量室內的氡濃度c (t)為：
J為被測介質表面氡析出率；S為集氡罩收集室的底面積，單位為cm2;V為集氡罩收集 室與測氡儀測量室及管道的總空間體積，單位為cm3; 為有效衰變常數(shù)，包括氡的衰變常 數(shù)；I，集氡罩內氡的泄漏系數(shù)和反擴散系數(shù):4^; t為集氡的時間； 式（1)~式（2)為現(xiàn)有的計算方法。
時，式（1)能夠簡化為：
也就是氡濃度上升曲線的初期，能夠認為集氡罩收集室內的氡濃度c (t)是線性上升 的，即c(t)線性變化：
將式（4)代入式（1)得：
(5) 選取合適的測量時間為h時，

k為一個比例常數(shù)，其取值為0. 1-0. 4之間；CS為集氡罩收集室內的飽和氡濃度。
[0008] 將式（4 )代入式（6 )可得：
對式（5)在0到&時間積分得：
:?為集氡罩收集室內的初始氡濃度即環(huán)境氡濃度，其值非常小，能夠忽略，式（8)簡化 為
將式（7)代入式（9)可得：
即：
氡析出率由式（11)解得； 有效衰變常數(shù)的值由式（7)得到。
[0009] 上述方法采用的測量裝置由集氡罩、測氡儀及栗組成，集氡罩的出氣口接頭通過 管道與測氡儀測量室的進氣口連接，集氡罩的進氣口接頭通過管道與測氡儀測量室的出氣 口連接，栗安裝在集氡罩的進氣口與測氡儀測量室的出氣口之間的管道上。
[0010] 集氡罩包括開口集氡罩和密閉集氡罩。
[0011] 開口集氡罩為一個底端開口的矩形容器，開口集氡罩的頂板上設有進氣口接頭和 出氣口接頭。
[0012] 密閉集氡罩包括一個底端開口的矩形容器及密封板，矩形容器的頂板上設有進氣 口接頭和出氣口接頭，密封板與矩形容器的開口端采用螺釘連接，通過密封板將矩形容器 的開口端封閉。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下特點： 本發(fā)明采用對集氡罩內氡濃度上升曲線的初始部分數(shù)據(jù)進行分析，忽略有效衰變常 數(shù)，通過簡單的代數(shù)運算對現(xiàn)有的計算方法進行修正，就能夠快速得到較準確的氡析出率。
[0014] 以下結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的詳細結構作進一步描述。
【附圖說明】
[0015] 附圖1為采用開口集氡罩進行測量時的示意圖； 附圖2為采用密閉集氡罩進行測量時的示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 實施例一、一種閉環(huán)式部分積分快速測量氡析出率的方法，對開口集氡罩1收集 室內氡濃度上升曲線的初始部分數(shù)據(jù)進行分析，忽略有效衰變常數(shù)，采用簡單的代數(shù)運算 對現(xiàn)有的計算方法進行修正，就能夠快速得到較準確的氡析出率；它包括測量過程和計算 過程，其具體操作步驟如下： 一、測量過程： 將開口集氡罩1的開口端扣在待測介質4表面上，由于待測介質4內的氡原子在擴 散與滲流作用下，逸出表面進入開口集氡罩1收集室，導致開口集氡罩1收集室內氡濃度 變化，栗3 -直以恒定流速將開口集氡罩1收集室內的氡栗入測氡儀2的測量室，流速為 0. 5-15升/分鐘，使得測氡儀2測量室內的氡濃度與開口集氡罩1收集室內的氡濃度平衡。
[0017] 測量過程采用較短的時間間隔測量，既2-10分鐘測量一次，一直測量到開口集氡 罩1收集室內的氡濃度趨于恒定值。
[0018] 二、計算過程： 由于栗3的流率較大，測氡儀2測量室內的氡濃度與開口集氡罩1收集室內的氡濃度 相等，測氡儀2測量室內的氡濃度C (t)為：
J為被測介質表面氡析出率；S為開口集氡罩1收集室的底面積，單位為cm2;V為開口 集氡罩1收集室與測氡儀2測量室及管道的總空間體積，單位為cm3;為為有效衰變常數(shù)， 包括氡的衰變常數(shù)；I，開口集氡罩1收集室內氡的泄漏系數(shù)和反擴散系數(shù); t為 集氡的時間； 式（1)~式（2)為現(xiàn)有的計算方法。
[0019] 當
時，式（1)可以簡化為：
也就是氡濃度上升曲線的初期，能夠認為開口集氡罩1收集室內的氡濃度c (t)是線 性上升的，即c(t)線性變化：
將式（4)代入式（1)得：
(5) 選取合適的測量時間為^時人

(6) k為一個比例常數(shù)，其取值為0. 1-0. 4之間；CS為開口集氡罩1收集室內的飽和氡濃度。
[0020] 將式（4 )代入式（6 )可得：
對式