累积法测量环境氡浓度的扩散问题研究

摘要

联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）指出环境氡所致的内照射剂量占全部天然辐射源所致有效剂量的一半；同时，根据流行病学研究结果表明，氡是19种最重要的致癌物质之一。我国环保部门及部分学者组织开展了部分城市室内外空气中氡及其子体的调查，基本掌握了我国环境氡浓度水平数据，但是没有全面地掌握室外环境氡水平的地域和季节变化，也没有对全国各地的室外氡浓度开展常规的监测。国家环境保护总局辐射环境监测技术中心计划建立全国范围的室外氡浓度监测网，把室外环境氡浓度测量作为常规监测项目管理，但是，应用于室外氡浓度监测网的监测方法还有待进一步完善和规范。因此，开展室外环境氡浓度监测方法研究具有非常积极的现实意义。
　　本研究项目在充分调研国内外空气中氡浓度累积测量技术方法和标准规范的基础上，与现行的测量方法进行比较，提出符合我国辐射环境监测实际情况的测量方法。研究发现，国内外各个实验室和监测站常用的累积测氡方法是固体核径法，但是，固体核径迹探测器中选用的滤膜却各不相同，由于不同的滤膜其氡扩散能力不同，氡扩散能力较差的滤膜，所需补偿时间相应较长，且刻度系数偏小，这将影响固体核径迹测氡的准确性，因此，研究不同滤膜在不同湿度下氡扩散能力的差别（即扩散系数的大小），分析其对固体核径迹测室外环境中氡浓度的影响是非常有必要的。
　　基于气体透过滤膜的扩散原理，本文对应用于固体核径迹探测器累积测氡的三种滤膜在四种不同湿度下的氡扩散能力进行研究。实验所选用的三种滤膜中，醋酸纤维滤膜和普通滤纸的扩散能力明显较强，大约只需2~3个多小时，其扩散室氡浓度就已接近氡源室氡浓度；而 PE滤膜，即使扩散10天，其扩散室浓度仍只能达到氡源室的约1/10。对于扩散能力较强的醋酸纤维滤膜和普通滤纸，湿度不同，其扩散能力表现出细小的差别，在湿度为95%时扩散能力较其他湿度下弱，但经过2~3个多小时的扩散，也基本能达到氡源室氡浓度，因此，湿度对这两种滤膜扩散能力的影响不明显。根据实验测量的数据计算可知：醋酸纤维滤膜的扩散系数与滤膜厚度之比为0.72×10-5m/s～2.87×10-5m/s，普通滤纸的扩散系数与滤膜厚度之比为1.21×10-5m/s～4.5×10-5m/s。由于 PE滤膜在测量时间内未达到平衡，不便计算在其中的氡扩散系数，从实验测量扩散数据得到的分析图可看出，由于PE滤膜的氡扩散能力太弱，湿度对其扩散能力也无明显影响。该实验表明，相比于PE滤膜，醋酸纤维滤膜和普通滤纸更适合作为固体核径迹测氡的滤膜。

目录

声明

第一章 引言

1.1 环境空气中的氡

1.2 本课题的研究背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本论文的研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

第二章 空气中氡浓度累积测量方法

2.1 热释光法

2.2 固体核径迹法

2.3 活性炭法

2.4 驻极体法

2.5 各种累积测氡方法的优缺点

第三章 固体核径迹测氡原理及影响因素

3.1 固体核径迹测氡原理

3.2 国内外固体核径迹测氡的研究现状

3.3 滤膜氡扩散能力的影响分析

第四章 滤膜在不同湿度下氡扩散系数的实验研究

4.1 氡扩散系数的测量原理

4.2 实验仪器及设备参数

4.3 实验测量

4.4实验结果与分析

4.5 氡扩散系数的计算

4.6 小结

第五章 总结与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

作者攻读学位期间的科研成果

致谢