环境中的氡浓度水平测定作业指导书 (2)

1、 作业指导书文件编号：CRP/C200500x第8页 共8页题目1第1版 修改状态：1上海应用物理研究所辐射安全检测中心颁布日期： 2012 年 7 月 20 日环境中的氡浓度/水平测定一. 目的:对环境中的空气氡浓度、水中氡浓度及土壤中的氡浓度进行测定，得出氡浓度值，检定其氡浓度值是否超过国家相关标准。二. 适用范围:RTM-1688-2连续测氡仪是德国SARAD公司的系列产品，是一款通用型氡/钍射气及子体测量仪，可进行所有氡测量相关项目，搭配附件可进行土壤氡及水氡的测量。三. 依据标准: GB 18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GBT 13163.1-2009 辐射防

2、护仪器 氡及氡子体测量仪 第1部分：一般原则 GBT 13163.2-2005 辐射防护用氡及氡子体测量仪 第2部分：氡测量仪的特殊要求 HJT 61-2001 辐射环境监测技术规范 GBZ 116-2002 地下建筑氡及其子体控制标准 四. 原理与方法仪器使用Rn-222的短寿命子体测量氡浓度；氡气在高压腔室内衰变，衰变后，由于粒子对一些轨道电子的散射，Po-218粒子在一段时间内带正电，这些带电粒子被半导体探测器表面收集，收集到的Po-218的离子数目正比于腔室内氡浓度。Po-218的半衰期为3.05分钟，探测器将记录下其50%（粒子在探测器表面衰变）的衰变粒子，氡的衰变速度与探测器记录的

3、Po-218粒子数目之间平衡时间为5个半衰期，也就是15分钟，这个时间段定义了最小测氡响应时间。RTM1688-2有两种计算氡浓度的方式，慢速（slow）模式包含Po-218和Po-214的衰变，而另一种方式快速（fast）模式仅仅使用Po-218的信号。快速模式的优点是可以对氡浓度的变化作出快速反应，而慢速模式的灵敏度则比快速模式高出一倍；更高的灵敏度具有更小的统计误差，统计误差仅仅与计数有关。当测量现场存在Th（Rn-220）时，我们使用其直接子体Po-216来计算Th浓度，Po-216的半衰期不足1秒，因此探头上收集的放射性与空气之间的平衡能瞬间到达。Po-216的子体Pb-212（be

4、ta）和Pb-212/Bi-212（Alpha）的半衰期都太长，不适合用来进行钍的测量，钍衰变链中的核素也会被Alpha能谱仪分别测量。五. 样品制备5.1 执行一次测量按下“TOGGLE”键开始一次新的测量，采样泵启动，屏幕显示完成此次测量周期的剩余时间。第一个测量周期完成之后，可以查看到5个不同的测量结果显示界面，单击“TOGGLE”键可查看。第一个页面显示实测氡浓度以及1置信区间下的偏差。底部一行显示此次测量序列下已经完成的测量周期，右边显示此次测量周期的预设时间及已进行时间。第二页面给出了Thoron（Rn-220）的类似信息。第三页面为其他感应器读数，他们是在整个测量周期内，由1分钟

5、值推导出来的平均值。第四页面显示本次序列的氡/钍平均浓度，第一行右边显示此次序列总的测量时间。第五页面为仪器的状态信息，第一行显示此次序列开始测量时间，随后第二行显示报警设置，最后一行显示采样泵和sniff模式。停止测量，按住“TOGGLE”键不放，等待仪器发出四次以上提示声音，然后释放“TOGGLE”后，测量停止；如果键盘被软件锁定，需要先解锁。5.2 空气中氡浓度的测量步骤空气中氡及子体浓度测量按测量环境可大致分为两个部分；一种为环境级别（氡浓度为几十或几百贝克），进入软件界面选择测量周期为1个小时，slow的测量模式，测量三个周期，取平均值；另一种为浓度较高的地区（几百至上万贝克），进入

6、软件界面选择测量周期为15分钟或者30分钟，fast的测量模式，测量三个周期，取平均值。5.3 水中氡浓度的测量步骤1. 在冒泡烧杯里充满水样品，避免激烈震荡。2. 连接冒泡烧杯和RTM1688测氡仪（建议加一个保护用的烧杯），如下图所示。3. 按“TOGGLE”键开始测量，水和空气中的氡浓度在30分钟后达到平衡，停止测量。4. 水样浓度高时（地下水等），进入软件界面选择测量周期为5分钟，测量15分钟，fast的测量模式，取平均值。5. 水样浓度低时（江表水等），进入软件界面选择测量周期为15分钟，测量45分钟，fast的测量模式，取平均值。6. 使用“Radon in Water Calcu

7、lator”软件计算水中氡浓度。注意事项：在进行水氡测量时，应该全程关注测量过程，确保没有水进入仪器内部，这样会对仪器的探头、传感器和气泵造成损害，影响正常工作。所以在水氡测量时，最好在仪器进气口和冒泡烧杯的出气口之间加一个保护烧杯。冒泡烧杯的水样要灌满，减少空气回路中的空气对测量结果的影响。5.4 土壤中氡浓度的测量步骤将土壤气体探管打入土中0.5-1米之间，然后用粗皮胶管将土壤气体探头和RTM1688测氡仪连接起来。然后进入软件界面选择测量周期为5分钟，测量15分钟，fast的测量模式，取平均值。六. 质量控制1. 测高浓度时，测量完以后，在室外或者室内用新鲜空气再运行一至两小时，为下次测

8、量作准备。2. 开始测量前，要用新鲜空气对氡测量仪和空气回路进行冲洗至少15分钟。3. 仪器进气口的滤纸（小飞碟形状）无论是在测量空气中氡浓度、水中氡浓度、土壤氡浓度和测析出率时，还是在待机状态下，都需要连接在进气口。4. 每次使用仪器，测量得出的前三组数据舍弃不用。5. 必须对仪器进行校准，频率为一年一次。6. 为了保证电池的最大充电量及最长的电池寿命，即使不使用仪器，也需要时常对其充电（3个月一次），否则的话，电池被深度放电，将对其内部芯片造成损害；如果长时间无法对仪器维护，请取下保险丝。七. 数据处理1. 打开Radon Vision 4.0软件，点击“TEXT”按钮，选择文件保存路径，

9、保存txt文件。注：棕色竖线，为移动标记线。说明在此时间，仪器有位移。2. 打开 Excel 新建文档，选择已保存的txt 文档。3. 选择文件原始格式为“西欧（ISO）”选项，下一步。4. 下一步5. 下一步，点击完成。6. 完成Excel转换。Excel文档说明：1. 数据测量信息，整个数据的平均值，误差等；2. 测量仪器基本资料；3. 整体测量结果基本情况；4. 每次测量数据详细情况，包括时间、误差等；5. ROI1，ROI2, ROI3，ROI4 详细计数情况，即能谱计数值；6. 曝光率的计算式：平均值x测量时间。平均值就是所有测量数据进行平均；7. 曝光率的用途，主要是从人员根据时间

10、承受的辐射照射总量。此处为土壤氡测量，对人并不直接照射。此值，我们一般是在测量空气氡的时候考虑人员环境中的照射总量。一般大气环境下，我们只关心慢速氡的曝光率，因为一般大气环境，慢速氡测量才有意义；8. 1688-2每次计算是按照整个数据下载进行计算的，有的时候，我们在仪器中存贮的数据为多次测量数据，每次测量数据条件，如地点、测量周期、测量方法等是不一样的！这样就给计算值准确度上带来一定问题。所以，尽量每次测量数据应及时下载到电脑，并进行详细记录。新的测量数据尽可能更新仪器存储；9. 如果，不小心，或者不方便，把每次测量数据下载，也可都存在仪器内部，可根据测量记录，手工计算平均值和曝光率，计算很

11、简单，就是除法和乘法；10. 快速氡和慢速氡的值相差问题，土壤氡只关注快速氡（任何高浓度的测量，直接用快速氡，短周期测量即可），这时候慢速氡虽然已经有数值，但数值不可用，因为用来计算慢速氡的po214半衰期很长，还没有带到平衡；11. SARAD的仪器之每次测量后，两种状态都显示在测量结果上，一个是为了对比测量结果，当仪器测量达到3个小时以后，两种模式的测量结果基本相同。另外一个目的是得到能谱分析，可在测量全周期内得到Po218，Po214氡子体变化情况。以便更好科学分析；八. 剂量评价 住宅中氡浓度的控制限值在大多数情况下，住宅中氡持续照射的优化行动水平应在年平均浓度为200Bq/m3-400Bq/m3范围内。其上限值用于已建住宅氡持续照射的干预，其下限值用于对待建住宅氡持续照射的控制。 放射性工作场所氡浓度的控制限值工作场所中氡持续照射情况下补救行动的行动水平是在年平均浓度为500Bq/m3-1000Bq/m3范围内。达到500Bq/m3时宜考虑采取补救行动，达到1000Bq/m3时应采取补救行动。 铀矿井氡及子体浓度的控制限值1)井下工作场所空气中氡及其子体浓度分别取浓度值2.7KBq/m3和5.4uJ/m3。2)建议矿井总排风