220Rn室220Rn子體調(diào)控技術(shù)的研究.pdf

1、釷的核能利用和天然放射性輻射防護(hù)以及海洋學(xué)研究中都離不開220Rn及其子體計(jì)量及相應(yīng)的質(zhì)量保證體系，220Rn室是220Rn及其子體計(jì)量的基礎(chǔ)裝置和量值傳遞的來源。建立含有不同濃度220Rn及其子體穩(wěn)定均勻的參考大氣220Rn室裝置，是確保我國科研生產(chǎn)和現(xiàn)場測量使用的220Rn及其子體測量儀監(jiān)測質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　目前，220Rn及其子體危害一直都被低估忽視，雖然已有為數(shù)不多的國家研發(fā)和建立起220Rn室并實(shí)現(xiàn)了220Rn調(diào)控和22

2、0Rn量值溯源，但由于212Pb半衰期長，都沒能解決220Rn室內(nèi)高濃度220Rn子體的穩(wěn)定均勻分布的調(diào)控問題。本文研究立足現(xiàn)代先進(jìn)的輻射測量技術(shù)，針對現(xiàn)有220Rn室運(yùn)行過程中220Rn子體調(diào)控出現(xiàn)的困難，結(jié)合220Rn子體的行為特性，研發(fā)了220Rn室220Rn子體補(bǔ)償技術(shù)，即通過建立220Rn子體源箱，在其中形成高濃度的220Rn子體，用它來連續(xù)補(bǔ)償220Rn室，使得220Rn室內(nèi)220Rn子體的濃度補(bǔ)償量與損失量達(dá)到動態(tài)平衡，來

3、維持220Rn室內(nèi)220Rn子體濃度的穩(wěn)定。圍繞220Rn子體補(bǔ)償技術(shù)，配置了不同活度固體流氣220Rn源和氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)，研究了維持子體源箱內(nèi)220Rn子體濃度穩(wěn)定的氣溶膠補(bǔ)充方法；建立模擬采樣的采氣回路消除因采樣、衰變和附壁造成220Rn室內(nèi)子體濃度的波動。根據(jù)220Rn子體補(bǔ)償技術(shù)的機(jī)理建立220Rn室穩(wěn)定220Rn及其子體濃度理論估算式，且220Rn室220Rn子體濃度從某種水平調(diào)控到另一種水平重建平衡的時(shí)間縮短至3-14h左右

4、。220Rn室布局優(yōu)化構(gòu)建完成后運(yùn)行良好，用220Rn室220Rn子體濃度參考水平定值的α能譜標(biāo)準(zhǔn)測量方法和標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行220Rn子體測量，220Rn子體濃度參考水平的測試表明：220Rn室在不同補(bǔ)償流率和采氣流率下可實(shí)現(xiàn)220Rn子體(ThB)濃度20-2.8?103Bq·m-3范圍調(diào)控，220Rn子體補(bǔ)償箱的ThB濃度可高達(dá)104 Bq·m-3；220Rn室正常運(yùn)行時(shí)220Rn子體濃度穩(wěn)定性小于10％a-1，能長期穩(wěn)定運(yùn)行，220R

5、n室內(nèi)220Rn子體濃度基本能均勻分布；220Rn室穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)ThB穩(wěn)定濃度的實(shí)測值與同條件下理論估算出穩(wěn)定值在誤差范圍內(nèi)能符合較好，理論估算模型可以為220Rn室220Rn子體調(diào)控進(jìn)行指導(dǎo)。
　　研制的220Rn室很好地解決了目前220Rn室220Rn子體調(diào)控的難題，能滿足220Rn子體計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)方法的研究和220Rn子體測量儀器刻度的要求，并初步應(yīng)用于220Rn子體測量方法的檢驗(yàn)和測量儀器的校準(zhǔn)，可為我國220Rn子體監(jiān)測提供質(zhì)