西北地区某坑道内钍射气剂量测量技术研究

摘要

222Rn和220Rn(简称Rn和Tn)普遍存在于世界的每一个角落,渗透于土壤、岩石及无机建筑材料中。它们是对人类可造成极大危险的气体,被列为使人致癌的19种物质之一,是引发呼吸道疾病和肺癌的重要原因。由于Tn的半衰期仅为55.6s,远小于Rn(半衰期为3.84d),导致Tn的探测难度远大于Rn。针对这些问题,本文通过对空气中Tn及其子体浓度的理论推导、双滤膜活性炭盒性能研究、室内和坑道内Tn及其子体的水平研究等工作建立了比较系统的Tn及其子体测量分析方法。
　　本论文主要完成了以下研究工作:
　　1、针对空气中Tn及其子体的分布特点和特性,采用主动式滤膜收集Tn子体和活性炭吸附收集Tn的方法实现对空气中Tn及其子体的收集,并对该方法进行了经典理论推导。针对Tn及其子体半衰期的特点,对经典理论模型进行了暂时平衡修正和近似等效简化,同时得到了取样和测量过程中需要注意的几个关键时间控制点。
　　2、设计加工了用于空气中Tn及其子体取样的双滤膜活性炭盒和取样系统,对取样系统的流量、双滤膜活性炭盒中滤膜和活性炭盒的过滤效率以及探测效率等性能进行了研究,并得到了相关的性能参数。
　　3、分别在标准氡室和实验室室内,将双滤膜活性炭法与RAD7连续测量方法进行了比对实验,所得结果的一致性较好。
　　4、对实验室室内和坑道内环境空气中Tn及其子体水平进行了研究,得到不同温度、湿度和与析出面距离下环境空气中Tn及其子体的活度浓度、α潜能浓度、平衡当量浓度、平衡因子和年有效剂量。
　　5、研究了坑道内通风和不通风情况下Tn及其子体的浓度水平,实验结果表明,通风后坑道内环境空气中吸入Tn子体所受年有效剂量比不通风时低,通风可有效降低Tn致内照射剂量。

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第1章 绪论

1.1 选题的目的和意义

1.2 研究现状

1.3 本文的主要内容

1.4 本文主要创新点

第2章 空气中Tn及其子体浓度关系的理论推导

2.1 经典理论推导

2.2 经典理论推导的修正

2.3 本章小结

第3章 取样系统的设计及吸附性能研究

3.1 取样系统的设计

3.2 双滤膜活性炭盒的吸附性能研究

3.3 本章小结

第4章 双滤膜活性炭盒探测效率研究

4.1 HPGeγ谱仪测量系统

4.2 γ谱仪对双滤膜活性炭盒的探测效率研究

4.3 现场应用和与其它测量方法的比对

4.4 本章小结

第5章 应用研究

5.1 室内钍射气及其子体浓度研究

5.2 坑道内钍射气及其子体浓度研究

5.3 Tn及其子体剂量估算

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢