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1、氡的测定方法氡的测定方法氡的基本知识1、氡的理化性质、氡的理化性质：氡（氡（Rn）的原子序数是）的原子序数是86，属于惰性气体族，属于惰性气体族，其化学性质不活泼。其化学性质不活泼。氡是一种无色无味的放射性气体，氡易溶于水氡是一种无色无味的放射性气体，氡易溶于水和有机溶剂。和有机溶剂。在脂肪中的溶解度比水高在脂肪中的溶解度比水高120倍倍，氡，氡在人体中的毒性与这一特性有一定的关系。在人体中的毒性与这一特性有一定的关系。氡易被活性碳、橡胶、硅胶、石蜡、粘土等吸氡易被活性碳、橡胶、硅胶、石蜡、粘土等吸附。附。常温下常温下氡及子体氡及子体在空气中形成在空气中形成放射性气体溶胶放射性气体溶胶而污染气
2、体。而污染气体。2、氡的辐射特征、氡的辐射特征：氡是一种放射性气体，氡是一种放射性气体，自然界中的氡是由镭衰自然界中的氡是由镭衰变产生的变产生的。氡共有。氡共有27种同位素。从种同位素。从200Rn到到226Rn。最重要的是三个天然放射系（铀系、钍系和锕系）最重要的是三个天然放射系（铀系、钍系和锕系）中中镭的子体镭的子体222Rn、220Rn、219Rn。219Rn半衰期不到半衰期不到4s。从他产生的地点到人类呼。从他产生的地点到人类呼吸带之前就衰变完了，吸带之前就衰变完了，220Rn的半衰期为的半衰期为55.6s,那那麽它只有在特定的环境下才有一定的卫生学的意义，麽它只有在特定的环境下才有一
3、定的卫生学的意义，我们通常所说的氡仅指我们通常所说的氡仅指222Rn。222Rn的半衰期为的半衰期为3.82天，衰变的过程中产生一天，衰变的过程中产生一系列系列新的放射性元素新的放射性元素，并释放出，并释放出、射线射线。习。习惯上将这些惯上将这些新生的放射性核素称为氡子体新生的放射性核素称为氡子体。吸入氡。吸入氡子体对人体产生危害的实际是氡的短寿命子体。子体对人体产生危害的实际是氡的短寿命子体。氡对人体的危害v吸入人体肺泡后，引发患肺癌的可能性。v氡对人体脂肪有亲和力，因而超标氡可以影响人的神经系统，使人精神不振，昏昏欲睡。v氡使人的免疫系统受到损害。引起白血病、不孕不育、胎儿畸形、基因畸形遗
4、传等后果。室内空气氡的来源室内空气氡的来源1、房屋的岩石和土壤、房屋的岩石和土壤土壤和岩石是氡的最主要来源。土壤和岩土壤和岩石是氡的最主要来源。土壤和岩石中含有一定浓度的镭，镭衰变释放出氡气。石中含有一定浓度的镭，镭衰变释放出氡气。土壤中氡的平均浓度在土壤中氡的平均浓度在（70008000）Bg/m3之间，比地面空气高之间，比地面空气高出出1000倍左右，因此氡不可避免的要释放倍左右，因此氡不可避免的要释放到大气中。到大气中。2、建筑材料、建筑材料建筑材料是室内氡的重要来源。像花岗岩、炭建筑材料是室内氡的重要来源。像花岗岩、炭质岩、浮石、明矾石和含磷的一些岩石中铀、镭质岩、浮石、明矾石和含磷的
5、一些岩石中铀、镭的含量较高的含量较高。另外，在环境保护的压力下，建筑工业越来越多另外，在环境保护的压力下，建筑工业越来越多的使用工业废渣，如用工业废料作原料的煤渣砖的使用工业废渣，如用工业废料作原料的煤渣砖矿渣水泥等，由于建材中掺入放射性含量较高的矿渣水泥等，由于建材中掺入放射性含量较高的矿渣或使用高放射性的石材，矿渣或使用高放射性的石材，使使室内氡浓度增高室内氡浓度增高。3、生活饮用水、生活饮用水一般的供用系统不会引起空气中氡浓度一般的供用系统不会引起空气中氡浓度的增高，如果使用地下水或地热水情况就的增高，如果使用地下水或地热水情况就会有所不同。氡易溶于水中。地下水或地会有所不同。氡易溶于水
6、中。地下水或地热水中往往含氡量较高，在利用地下水或热水中往往含氡量较高，在利用地下水或地热水方面，为了控制辐射问题。地热水方面，为了控制辐射问题。96年我年我国也颁布了国也颁布了GB16367-1996地热水应用地热水应用中的放射性防护标准对使用场所氡浓度中的放射性防护标准对使用场所氡浓度进行了限定。进行了限定。4、天然气、天然气使用天然气也是室内氡的来源之一。天然使用天然气也是室内氡的来源之一。天然气在燃烧的过程中，氡气会全部释放在室内，气在燃烧的过程中，氡气会全部释放在室内，所以在使用天然气的过程当中要注意通风换所以在使用天然气的过程当中要注意通风换气。（天然气的氡的浓度只占室内氡浓度的气
7、。（天然气的氡的浓度只占室内氡浓度的1）5、室外空气、室外空气室外空气中氡含量一般很低，不会增加室室外空气中氡含量一般很低，不会增加室内氡浓度。一般特殊地带，如：铀矿山、温内氡浓度。一般特殊地带，如：铀矿山、温泉附近的局部地区，氡浓度会比较高，通过泉附近的局部地区，氡浓度会比较高，通过通风可以从户外进入到室内，并在室内积聚。通风可以从户外进入到室内，并在室内积聚。室内空气质量室内空气质量标准规定标准规定:室内空气中氡浓度室内空气中氡浓度行动水平行动水平的年平均浓度为的年平均浓度为400Bq/m3。行动水平的定义行动水平的定义：达到此水平建议采取预行：达到此水平建议采取预行动以降低室内氡浓度，可
8、以理解为室内氡动以降低室内氡浓度，可以理解为室内氡浓度达到行动水平值，并不是该居室不能浓度达到行动水平值，并不是该居室不能居住，而是在防护专家的指导下，采取简居住，而是在防护专家的指导下，采取简单干预行动，以达到降低氡浓度的目的。单干预行动，以达到降低氡浓度的目的。v行动水平的解释：指行动水平的解释：指年平均值年平均值，这是因为，这是因为室内氡浓度变化大，受各种环境和人为因室内氡浓度变化大，受各种环境和人为因素的影响，故用一次或短时间的测量值，素的影响，故用一次或短时间的测量值，不能反映室内氡浓度的真实情况，在评价不能反映室内氡浓度的真实情况，在评价室内氡浓度时应以能代表年平均值的检测室内氡浓
9、度时应以能代表年平均值的检测数据为准。数据为准。v氡浓度的定义氡浓度的定义：实际测量的单位体积（：实际测量的单位体积（m3）,单位时间（单位时间（s），空气内氡的衰变数，），空气内氡的衰变数，记作记作Bq/m3放射性活度放射性活度(s-1)。活度单位的专门名称为。活度单位的专门名称为贝可贝可，用符，用符号号Bq表示。表示。1Bq=1s-1民用建筑工程室内环境污染控制指标1、对已建住房，年平均值不超过、对已建住房，年平均值不超过200Bq/立方米。立方米。2、对新建住房，年平均值不超过、对新建住房，年平均值不超过100Bq/立方米。立方米。放射性的定义放射性的定义：不稳定的原子核自发地放出不稳定
10、的原子核自发地放出射射线，或中子、原子射线的现象，称为放射性。线，或中子、原子射线的现象，称为放射性。原子序数原子序数86Rn元素符号（放射性元素）元素符号（放射性元素）元素名称元素名称氡氡6s26p6外围电子层排布外围电子层排布222相对原子质量相对原子质量（加括号的数据为该放射性（加括号的数据为该放射性元素半衰期最长同位素的质量数）元素半衰期最长同位素的质量数）氡的测定方法氡的测定方法v一、闪烁瓶法一、闪烁瓶法GB/T16147-1995v二、径迹蚀刻法二、径迹蚀刻法v三、活性碳盒法三、活性碳盒法v四、双滤膜法四、双滤膜法GB/T14582-93测量方法的选择测量方法的选择选择测定方法取决
11、于测量的选择测定方法取决于测量的目的目的和和被测场被测场所的类型所的类型。虽然氡的测量方法很多，但每种方法都一虽然氡的测量方法很多，但每种方法都一定的局限性和适应范围。在实际检测中，特定的局限性和适应范围。在实际检测中，特别是在新建筑物的评价中，有时需要尽快知别是在新建筑物的评价中，有时需要尽快知道测量结果道测量结果。鉴于不同目的，推荐采用鉴于不同目的，推荐采用筛选法筛选法和和跟踪法跟踪法。1.筛选测量筛选测量 目的是以目的是以较快的速度较快的速度和较小的代价来确定该和较小的代价来确定该建筑物是否超标，是否会给居住者带来不必要的建筑物是否超标，是否会给居住者带来不必要的氡照射。氡照射。 瞬时测
12、量法瞬时测量法：闪烁瓶法、双滤膜法。闪烁瓶法、双滤膜法。 注意：注意：在进行筛选测量前，需要在进行筛选测量前，需要先将被检场所门先将被检场所门窗关闭窗关闭12h以上以上。在整个检测期间也要保持关闭在整个检测期间也要保持关闭状态。状态。2.2.跟踪测量跟踪测量 如筛选测量结果高于一定水平，建议跟踪测量。如筛选测量结果高于一定水平，建议跟踪测量。跟踪测量采用跟踪测量采用长期积累测量法长期积累测量法以得到以得到年平均浓度年平均浓度。如如径迹蚀刻法、活性碳盒法径迹蚀刻法、活性碳盒法。 跟踪测量至少要选跟踪测量至少要选两个两个测量点。选点的原则是测量点。选点的原则是居住者停留时间较长的房间（如卧室或客厅
13、），居住者停留时间较长的房间（如卧室或客厅），如有儿童居住，应选择儿童的卧室（儿童对吸入如有儿童居住，应选择儿童的卧室（儿童对吸入氡子体的效应更敏感）。氡子体的效应更敏感）。注意：注意：跟踪测量一般在正常居住条件下进行，跟踪测量一般在正常居住条件下进行，不必不必关闭门窗关闭门窗。对氡测量仪器的基本要求对氡测量仪器的基本要求a.仪器的仪器的灵敏度灵敏度,即探测下线一般要即探测下线一般要3Bq/m3，以，以满足对室内氡浓度的测量。满足对室内氡浓度的测量。b.稳定性要好稳定性要好，(长期使用的稳定性和温度的稳长期使用的稳定性和温度的稳定性定性)，一般要求仪器本身的稳定度，一般要求仪器本身的稳定度10
14、%或或者更高，以保证结果的可靠性和长期的可比性。者更高，以保证结果的可靠性和长期的可比性。c.经过计量检定经过计量检定,仪器在出厂前要经过国家承认的仪器在出厂前要经过国家承认的计量部门严格的检定，以保证结果的可靠性。计量部门严格的检定，以保证结果的可靠性。进口仪器必须经过计量部门和有关单位的性能进口仪器必须经过计量部门和有关单位的性能鉴定。鉴定。d.综合性能好综合性能好,，如对环境条件的适应性（温度、，如对环境条件的适应性（温度、湿度）。湿度）。抗干扰能力好抗干扰能力好（震动、运输）。（震动、运输）。e.自身本底要低自身本底要低f.定期进行刻度和比对定期进行刻度和比对一、闪烁瓶法一、闪烁瓶法G
15、B/T16147-1995原理原理:是是利利用用压压差差将将空空气气引引入入闪闪烁烁室室,氡氡和和衰衰变变产产物物发发射射的的粒粒子子使使闪闪烁烁室室内内壁壁上上的的ZnS（Ag）晶晶体体产产生生闪闪光光，由由光光电电倍倍增增管管把把这这种种光光讯讯号号转转变变为为电电脉脉冲冲，经经电电子子学学测测量量单单元元后后放放大大记记录录下下来来，储储存存于于连连续续探探测测器器的的记记忆忆装装置置。单单位位时时间间内内的的电电脉脉冲冲数数与与氡氡浓浓度度成成正正比比。因因此此可以确定被采集气体中氡的浓度。是一种可以确定被采集气体中氡的浓度。是一种瞬时测量法瞬时测量法。仪器：仪器：FD-216环境氡测
16、量仪（闪烁瓶）环境氡测量仪（闪烁瓶）1、仪器的准备、仪器的准备v测量装置的组成：探头、高压电源和电子测量装置的组成：探头、高压电源和电子学分析记录仪学分析记录仪v闪烁瓶、光电倍增管、前置单元电路闪烁瓶、光电倍增管、前置单元电路闪烁瓶简图 2、刻度曲线的绘制刻度曲线的绘制1.1.清洗整个刻度系统清洗整个刻度系统2.2.密封扩散瓶，累积氡浓度密封扩散瓶，累积氡浓度3.3.用无氡气体将扩散瓶内已用无氡气体将扩散瓶内已知浓度的氡气赶到闪烁瓶中知浓度的氡气赶到闪烁瓶中测定计数测定计数4.4.得到不同标准氡浓度值与得到不同标准氡浓度值与相对应的计数值。相对应的计数值。5.5.得到净计数率得到净计数率- -
17、氡气拟合曲氡气拟合曲线线3、采样、采样v（1 1）采样点的确定采样点的确定v1)1)采样点必须有代表性采样点必须有代表性 v 室内、室外、地下场所，空气中氡的浓度分布是室内、室外、地下场所，空气中氡的浓度分布是不均匀的。采样点要代表待测空间的最佳取样点。不均匀的。采样点要代表待测空间的最佳取样点。 v2 2）采样条件必须规范化采样条件必须规范化 v 采样条件必须考虑地面、地域、气象、居住环采样条件必须考虑地面、地域、气象、居住环境、人群特征等，条件的规范化取决于采样的目的。境、人群特征等，条件的规范化取决于采样的目的。 v（2 2）采样采样v 将抽成真空的闪烁瓶带到待测点，打开阀门约将抽成真空
18、的闪烁瓶带到待测点，打开阀门约10s 10s 后，关闭阀门。后，关闭阀门。4、测量步骤、测量步骤v（1）稳定性和本底测量稳定性和本底测量v（2）样品测量样品测量v将已经采样的闪烁瓶避光保存将已经采样的闪烁瓶避光保存3h，在规定的测，在规定的测量条件下测量。量条件下测量。v（3）清洗闪烁瓶清洗闪烁瓶v测量完毕，用无氡气的气体清洗闪烁瓶测量完毕，用无氡气的气体清洗闪烁瓶5、结果计算、结果计算vCRn-氡浓度，Bq/m3vKs-刻度因子，Bq/cpmvnc,nb-样品和本底的计数率，cpmvV-刻度系统的体积，m3v-氡的衰变常数，vt-样品封存时间，hGB/T14582-93环境空气中氡的环境空气
19、中氡的标准测量方法标准测量方法v本标准规定了可用于测量环境空气中氡及本标准规定了可用于测量环境空气中氡及其子体的四种测定方法，即其子体的四种测定方法，即径迹蚀刻法径迹蚀刻法、活性炭盒法活性炭盒法、双滤膜法双滤膜法和气球法。和气球法。本标准适用于室内外空气中本标准适用于室内外空气中氡氡-222及及其子体其子体潜能浓度潜能浓度的测定的测定二、径迹蚀刻法二、径迹蚀刻法v原理原理：v此法是被动式采样，能测量采样期间内氡的此法是被动式采样，能测量采样期间内氡的累积浓度。氡及其子体发射的累积浓度。氡及其子体发射的粒子轰击探测器粒子轰击探测器（径迹片）（径迹片）时，使其产生亚微观型损伤径迹。将时，使其产生亚
20、微观型损伤径迹。将此探测器在一定条件下进行化学或电化学蚀刻，此探测器在一定条件下进行化学或电化学蚀刻，扩大损伤径迹，以致能用显微镜或自动计数装置扩大损伤径迹，以致能用显微镜或自动计数装置进行计数。进行计数。单位面积上的径迹数与氡浓度和暴露单位面积上的径迹数与氡浓度和暴露时间的乘积成正比。时间的乘积成正比。用用刻度系数刻度系数可将径迹密度换可将径迹密度换算成氡浓度。算成氡浓度。径迹蚀刻法采样器结构图径迹蚀刻法采样器结构图1采样盒；采样盒；2压盖；压盖；3滤膜；滤膜；4探测器探测器二、径迹蚀刻法二、径迹蚀刻法v测量操作程序测量操作程序v1样品制备样品制备v2布放布放：在密闭条件下，不可使用空调，布
21、放时：在密闭条件下，不可使用空调，布放时间不少于间不少于30天天。v3采样器的回收采样器的回收：采样终止时，取下采样器再密：采样终止时，取下采样器再密封起来，送回实验室。封起来，送回实验室。v4记录记录v5蚀刻蚀刻v6计数计数二、径迹蚀刻法二、径迹蚀刻法v计算计算v氡浓度：氡浓度：v式中：式中：CRn氡浓度，氡浓度，Bqm3；vnRn净径迹密度，净径迹密度，cm2；vT暴露时间，暴露时间，h；vFR刻度系数，刻度系数，m3Bqhcm2；三、活性碳盒法三、活性碳盒法v活性炭盒法也是被动式累计采样，能测量出采活性炭盒法也是被动式累计采样，能测量出采样期间内平均氡浓度。采样周期样期间内平均氡浓度。采
22、样周期2-7d，然后用，然后用射射线线能谱仪测量。能谱仪测量。v活性炭盒结构活性炭盒结构1密封盖；密封盖；2滤膜；滤膜；3活性炭；活性炭；4装炭盒装炭盒三、活性碳盒法三、活性碳盒法v原理：原理：v采样盒采样盒用塑料或金属制成，内装活性炭。盒用塑料或金属制成，内装活性炭。盒的敞开面用滤膜封住，固定活性炭且允许氡进入的敞开面用滤膜封住，固定活性炭且允许氡进入采样器。采样器。v空气扩散进炭床内，其中的氡被活性炭吸收空气扩散进炭床内，其中的氡被活性炭吸收附，同时衰变，新生的子体便沉积在活性炭内。附，同时衰变，新生的子体便沉积在活性炭内。用用能谱仪能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征测量活性炭盒的氡子体特征射
23、线峰射线峰（或峰群）强度。根据特征峰面积可计算出氡浓（或峰群）强度。根据特征峰面积可计算出氡浓度。度。三、活性碳盒法三、活性碳盒法v采样操作程序采样操作程序v1样品制备样品制备v（1）将选定的活性炭放入烘箱内，在）将选定的活性炭放入烘箱内，在120下烘烤下烘烤56h。存入。存入磨口瓶中待用。磨口瓶中待用。v（2）装样。称取一定量烘烤后的活性炭装入采样盒中，并盖以）装样。称取一定量烘烤后的活性炭装入采样盒中，并盖以滤膜。滤膜。v（3）称量样品盒的总重量。）称量样品盒的总重量。v（4）把活性炭盒密封起来，隔绝外面空气。）把活性炭盒密封起来，隔绝外面空气。v2布放布放v（1）在待测现场去掉密封包装，
24、放置）在待测现场去掉密封包装，放置37d。v（2）活性炭盒放置在距地面）活性炭盒放置在距地面50cm以上的桌子或架子上，敞开面以上的桌子或架子上，敞开面朝上，其上面朝上，其上面20cm内不得有其他物体。内不得有其他物体。v3样品回收样品回收v采样终止时将活性炭盒再封起来，迅速送回实验室。采样终止时将活性炭盒再封起来，迅速送回实验室。三、活性碳盒法三、活性碳盒法v测量测量v1.采样停止采样停止3h后测量。后测量。v2.再称量，以计算水分吸收量。再称量，以计算水分吸收量。v3.将活性炭盒在将活性炭盒在谱仪谱仪上计数，测出氡子上计数，测出氡子体体特征特征射线峰（或峰群）面积射线峰（或峰群）面积。测量
25、几何。测量几何条件与刻度时要一致。条件与刻度时要一致。三、活性碳盒法三、活性碳盒法v计算计算v氡浓度：氡浓度：v式中：式中：CRn氡浓度，氡浓度，Bq/m3；va采样采样1h的响应系数，的响应系数，Bq/m3/计数计数min；vnr特征峰（峰群）对应的净计数率，特征峰（峰群）对应的净计数率，cpm；vKw吸收水分校正系数；吸收水分校正系数；vt1采样时间，采样时间，h；vb累积指数，为累积指数，为0.49；vRn氡衰变常数，氡衰变常数，7.55103h；vt2采样时间终点至测量开始的时间间隔，采样时间终点至测量开始的时间间隔，h。四、双滤膜法四、双滤膜法v原理：原理：v此方法是主动式采样，能测
26、量采样瞬间的氡此方法是主动式采样，能测量采样瞬间的氡浓度，探测下限为浓度，探测下限为3.3Bqm3。v抽气泵开动后含氡气经过滤膜进入衰变筒，抽气泵开动后含氡气经过滤膜进入衰变筒，被滤掉子体的纯氡在通过衰变筒的过程中又生成被滤掉子体的纯氡在通过衰变筒的过程中又生成新子体，新子体的一部分为出口滤膜所收集。测新子体，新子体的一部分为出口滤膜所收集。测量出口滤膜上的量出口滤膜上的放射性就可换算出氡浓度。放射性就可换算出氡浓度。双滤膜法采样系统示意图双滤膜法采样系统示意图1入口膜；入口膜；2衰变筒；衰变筒；3出口膜；出口膜；4流量计；流量计；5抽气泵抽气泵 最新版的最新版的GB50325GB50325规定了活性炭规定了活性炭盒采样，然后用盒采样，然后用能谱仪检测的方法。能谱仪检测的方法。这个方法所然采样比较麻烦，但是测试这个方法所然采样比较麻烦，但是测试结果比较准确结果比较准确, ,是一种累积法测氡。是一种累积法测氡。 测氡仪用的瞬时法，受气流的扰测氡仪用的瞬时法，受气流的扰动等因素的影响，测试结果及其不稳定。动等因素的影响，测试结果及其不稳定。
