1 適用范圍
本標準規定了可用于測量環(huán)境空氣中氡的五種測定方法,即徑跡蝕刻法、活性炭盒法、脈沖電離室法、靜電收集法、閃爍室測量法。
本標準適用于室內外空氣中氡-222濃度的測定,包括室外氡、室內氡及工作場(chǎng)所氡,不包括地下礦山與地下空間氡的測量。
2 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
2.1 氡 radon
原子序數為86的元素的同位素222Rn,是鈾系衰變的中間產(chǎn)物,是一種無(wú)色、無(wú)味的放射性惰性氣體。
2.2 氡濃度 radon concentration
單位體積空氣中氡的放射性活度,SI 單位為 Bq·m-3。
2.3 瞬時(shí)測量 spot measurement
在一個(gè)相對短的時(shí)間范圍內測量某時(shí)刻濃度值的方法。
2.4 連續測量 continuous measurement
在固定的時(shí)間間隔內進(jìn)行的不間斷的并能夠得到每一時(shí)間間隔結果的測量。
2.5 累積測量 integrating measurement
在特定的時(shí)間周期(從2天到1年或更長(cháng))進(jìn)行的積分式測量,其結果為該時(shí)間段平均濃度。
2.6 標準氡室 standard radon chamber
一個(gè)特制的密封含氡容器,能對其內部的氡濃度和有關(guān)環(huán)境條件加以穩定而均勻的調控并對氡濃度準確定值??捎糜陔笨諝鉂舛葴y量?jì)x的計量檢定。
2.7 刻度 calibrate
在已知氡濃度的情況下,確定測量裝置的刻度系數(靈敏度)或校正因子??潭扔袝r(shí)又稱(chēng)為校準或標定。
2.8 平衡因子 equilibrium factor
空氣中實(shí)際存在的氡子體α潛能濃度和與氡處于放射性平衡態(tài)的氡子體α潛能濃度的比值。
3 徑跡蝕刻法
3.1 測量原理
此法是被動(dòng)式采樣,能測量采樣期間內氡的累積濃度,探測器是固體核徑跡材料(如 LR-115或CR-39),置于一定形狀的采樣盒內組成采樣器。如圖1所示。
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圖 1 徑跡蝕刻法采樣器結構
1—采樣盒;2—濾膜;3-探測器
氡及其子體發(fā)射的α粒子轟擊探測器時(shí),使其產(chǎn)生潛徑跡。將此探測器在一定條件下進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)蝕刻,擴大損傷徑跡,以致能用顯微鏡或自動(dòng)計數裝置進(jìn)行計數。單位面積上的徑跡數與氡濃度和暴露時(shí)間的乘積成正比。用刻度系數將徑跡密度換算成氡濃度。此方法可作累積測量。
3.2 設備或材料
3.2.1 探測器
一般選用對α粒子敏感的固體核徑跡材料,比如 LR-115、CR-39等。
3.2.2 采樣盒
用于固定探測器并過(guò)濾空氣中氡子體,一般由塑料制成,尺寸大小應符合實(shí)際測量要求。
3.2.3 蝕刻裝置
用于將受照過(guò)的探測器中的潛徑跡直徑擴大至適合于計數裝置測量,一般利用 NaOH 或者 KOH 溶液進(jìn)行化學(xué)蝕刻或電化學(xué)蝕刻。
3.2.4 計數裝置
用于讀取蝕刻后的探測器單位面積上的徑跡數的裝置,一般通過(guò)光學(xué)顯微鏡等光學(xué)放大裝置測讀徑跡數。
3.3 測量步驟
3.3.1 采樣
3.3.1.1 在測量現場(chǎng)去掉密封包裝。
3.3.1.2 將采樣器布放在測量現場(chǎng),其采樣條件要符合附錄 A(規范性附錄)A2 的要求。
3.3.1.3 室內測量。采樣器可懸掛起來(lái),也可放在其他物體上,其開(kāi)口面上方 20cm 內不得有其他物體。
3.3.1.4 室外測量。采樣點(diǎn)要有明顯的標志,要遠離公路、煙囪等污染物排放設施,地勢開(kāi)闊,周?chē)?/span>10m 內無(wú)建筑物。采樣器應做好防水、避光等措施。
3.3.1.5 采樣終止時(shí),取下采樣器并密封包裝,送回實(shí)驗室。布放時(shí)間不少于 30d。
3.3.1.6 采樣期間應記錄的內容見(jiàn)附錄 A(規范性附錄)A3。
3.3.1.7 根據布放點(diǎn)的氡濃度水平確定布放時(shí)間,對氡濃度高的區域,應縮短采樣時(shí)間,避免探測器飽 和;對氡濃度較低的區域,應延長(cháng)采樣時(shí)間。
3.3.2 測量
3.3.2.1 采樣器帶回實(shí)驗室后應盡快測量。
3.3.2.2 配制符合測量要求的蝕刻液,將探測器放入蝕刻裝置中??刂坪梦g刻液溫度和蝕刻時(shí)間。
3.3.2.3 將蝕刻后的探測器取出洗凈后晾干。
3.3.2.4 把處理好的探測器用計數裝置讀出單位面積上的徑跡數。
3.3.3 計算。用式(1)計算氡濃度:
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式中:
C——氡濃度, Bq / m3 ;
nR ——凈徑跡密度,c T / cm2 ;
T ——暴露時(shí)間,h ;
FR ——刻度系數, Tc/ cm2 / Bq?h / m3 ;
Tc ——徑跡數。
3.4 質(zhì)量保證
3.4.1 刻度
3.4.1.1 把制備好的采樣器置于標準氡室內,暴露一定時(shí)間,用規定測量的程序處理探測器,用式(2)計算刻度系數 FR 。
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式中符號意義見(jiàn)4.3.3。
3.4.1.2 刻度時(shí)應足下列條件:
3.4.1.2.1 氡室內氡濃度不隨時(shí)間而變化。
3.4.1.2.2 每次至少要做兩種不同氡濃度水平的刻度。
3.4.1.2.3 每個(gè)濃度水平至少放置 10 個(gè)采樣器。
3.4.1.2.4 暴露時(shí)間要足夠長(cháng),保證采樣器內外氡濃度平衡。
3.4.1.2.5 暴露結束后探測器需要在低氡的環(huán)境下放置一段時(shí)間(12h),進(jìn)行必要的時(shí)間補償。
3.4.1.2.6 每一批探測器都應按一定比例進(jìn)行抽樣刻度。
3.4.1.2.7 更換探測器材料或批號需要重新刻度。
3.4.2 平行樣
要在選定的場(chǎng)所內平行放置2個(gè)采樣器,平行采樣,數量不低于放置總數的10%,對平行采樣器進(jìn)行同樣的處理,分析。
由平行樣得到的變異系數應小于20%,若大于20%時(shí),應找出處理程序中的差錯。
3.4.3 空白樣
在制備樣品時(shí),取出一部分探測器作為空白樣品,其數量不低于使用總數的5%??瞻滋綔y器除不暴露于采樣點(diǎn)與保存環(huán)境外,與現場(chǎng)探測器進(jìn)行同樣處理(如同時(shí)郵寄等)??瞻讟悠返慕Y果即為該探測器的本底值。
3.4.4 實(shí)驗室對比
應定期參加可溯源至國家標準實(shí)驗室之間的比對,以檢查實(shí)驗室間或測量方法間是否存在系統誤差。
3.4.5 其它
探測器應在制造商給出的失效日期前使用,以避免固體核徑跡材料老化后對測量結果造成影響。
4 活性炭盒法
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