環(huán)境空氣中氡的標準測量方法(GB/T 14582-93)(二)

2006/11/9 10:45:00

 GB/T 14582-93《環(huán)境空氣中氡的標準測量方法》（二）

 

Standard methods for radon measurement

in environmental air  GB／T 14582—93

5 雙濾膜法

5.1方法提要

此方法是主動式采樣，能測量采樣瞬間的氡濃度，探測下限為3.3Bq／m³。

采樣裝置如圖3所示。抽氣泵開動后含氡氣經(jīng)過濾膜進入衰變筒，被濾掉子體的純氡在通過衰變筒的過程中以生成新子體，新子體的一部分為出口濾膜所收集。測量出口濾膜上的α放射性就可換算出氡濃度。

圖3 雙濾膜法采樣系統(tǒng)示意圖

1－入口膜；2－衰變筒；3－出口膜；4－流量計；5－抽氣泵

5.2 設(shè)備或材料

a.衰變筒，14.8L；

b.流量計，量程為80L／min的轉(zhuǎn)子流量計；

c.抽氣泵；

d.α測量儀，要對RaA、RaC^／的α粒子有相近的計數(shù)效率；

e.子體過濾器；

f.采樣夾，能夾持￠60的濾膜；

g.秒表；

h.纖維濾膜；

i.α參考源，^24lAm或²³⁹Pu；

j.鑷子。

5.3 測量前的檢查

5.3.1 采樣系統(tǒng)檢查

a.抽氣泵運轉(zhuǎn)是否正常，能否達到規(guī)定的采樣流速。

b.流量計工作是否正常。

c.采樣系統(tǒng)有無泄漏。

5.3.2 計數(shù)設(shè)備檢查

a.計數(shù)秒表工作是否正常。

b.α測量儀的計數(shù)率和本底有無變化。

c.檢查測量儀穩(wěn)定性，對α源進行每分鐘一次的十次測量。對結(jié)果進行X²檢驗，若工作狀態(tài)不正常，要查明原因，加以處理。

5.4 布點

5.4.1 室內(nèi)測量

室內(nèi)采樣測量應(yīng)滿足下列要求：

a.布點原則與采樣條件要滿足附錄A（補充件）A2的要求。

b.進氣口距地面約1.5m，且與出氣口高度差要大于50cm，并在不同方向上。

5.4.2 室外測量

在室外采樣測量應(yīng)滿足下列要求：

a.采樣點要有明顯的標志。

b.要遠離公路，遠離煙囪。

c.地勢開闊，周圍10m內(nèi)無樹木和建筑物。

d.若不能做24h連續(xù)測量，則應(yīng)在上午8－12時采樣測量，且連續(xù)2d。

e.在雨天，雨后24h內(nèi)或大風(fēng)過后12h 內(nèi)停止采樣。

5.5 記錄

采樣期間應(yīng)記錄的內(nèi)容見附A（補充件）A3。

5.6 操作程序

a.裝好濾膜，按圖3把采樣設(shè)備聯(lián)接起來。

b.以流速q（L／min）采樣t min。

c.在采樣結(jié)束后T₁－T₂時間間隔內(nèi)測量出口膜上的α放射性。

d.用式（4）計算氡濃度：

式中：C_Rn——氡濃度，Bq/m³；

K_t——總刻度系數(shù)，Bq/m³計數(shù)；

N_a——T₁～T₂間隔的凈α計數(shù)，計數(shù)；

V——衰變筒容積，L；

E——計數(shù)效率，％；

η——濾膜過濾效率，％；

β——濾膜對α粒子的自吸收因子，％；

Z——與t、T₁～T₂有關(guān)的常數(shù)；

F₁——新生子體到達出口濾膜的分額，％。

5.7系數(shù)標定

5.7.1E的確定方法

a.在與樣品測量相同的幾何條件下，測得α標準源的凈計數(shù)率；

b.將計數(shù)率除以源的活度，即得到計數(shù)效率E；

c.針對不同的探測器要進行能量修正。

5.7.2 β的正確方法

a.按規(guī)定采樣條件，將氡子體收集在濾膜上。等待30min后，在相同的條件下依次快速地（如每次1min）測量濾膜正面、反面反正面蓋上同類質(zhì)量厚度相近的空白濾膜后的α計數(shù)，記為C₁、C₂、C₃；

b.按式（５）計算β：

式中：C₁——正面α計數(shù)率，計數(shù)／min；

C₂——反面α計數(shù)率，計數(shù)／min；

C₃——正面蓋上同類空白濾膜后的α計數(shù)率，計數(shù)／min。

c.對每一批濾膜都要測定β值，每次至少測３個樣品，求出β平均值。

5.7.3 η的測定方法

a.選２張質(zhì)量厚度相近的濾膜，重疊在一起，濾膜之間要有２.０mm的距離。以規(guī)定的流速采樣５min；

b.采樣結(jié)束后，將２張濾膜分別裝在兩個同樣的采樣頭上，在同一臺儀器上交替測量或在兩臺儀器上平行測量（兩臺儀器效率不同加以修正），得到兩條衰變曲線；

c.取同一時刻或同一時間間隔的計數(shù)，得到n₁、n₂，代入式（６）即得η值。

式中：n₁——第一張濾膜計數(shù)；

n₂——第二張濾膜計數(shù)。

5.7.4 Ｚ的確定方法

a.用式（７）求出氡通過衰變筒的時間：

式中：T_s——氡通過衰變時間，s；

l——衰變筒長度，cm；

S——衰變筒橫截面積，cm²；

q——采樣流速，Ｌ／min。

b.當Ｔ_s＜10s時，由表1查Ｚ值。

表 1 Ｚ 值表（ Ｔ s ＜ 10s ）

t,min	5	5	5	5	10	10	10	10	15	15	15	15
T 1 ,min	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
T 2 ,min	6	15	30	100	6	15	30	100	6	15	30	100
Z	1.673	2.597	3.411	6.314	2.312	3.803	5.425	11.068	2.656	4.634	7.070	15.281

c. 當 T s ≥ 10s 時，由表 2查 Ｚ 值。

表 2 Ｚ 值表（ Ｔ s ≥ 10s ）

T s s	t min	T 1 ～ T 2 ， min
		1 ～ 11			１～ 21			１～ 31
		Ｚ	σ，％	Ｚ		σ，％	Ｚ		σ，％
10	５	２ .273	1.64	2.890		1.40	3.425		1.18
	10	3.274	1.48	4.403		1.19	5.481		0.94
	20	4.403	1.19	6.634		0.82	8.797		0.62
	30	5.461	0.94	8.797		0.62	11.898		0.46
	60	8.506	0.63	14.570		0.40	20.166		0.31
40	5	2.165	6.32	2.774		5.32	3.310		4.50
	10	3.108	5.70	4.255		4.49	5.334		3.60
	20	4.255	4.49	6.480		3.15	8.640		2.38
	30	5.334	3.60	8.640		2.38	11.820		1.78
	60	8.363	2.42	14.401		1.50	19.997		1.15
90	5	2.002	13.37	2.599		11.23	3.136		9.52
	10	2.898	12.07	4.031		9.52	5.111		7.63
	20	4.031	9.52	6.24		6.68	8.404		5.05
	30	5.111	7.63	8.424		5.65	11.580		3.77
	60	8.123	5.10	14.145		3.31	19.716		2.54

5.7.5 F_f的確定方法

a. 按式（8）計算μ：

式中：μ——無量綱常數(shù)；

D——新生子體的擴散系數(shù)，0.085cm²/s；

l——衰變筒長度， cm；

q——采樣流速，cm³/s。

b.根據(jù)μ值從表3中查出F_f值。

表3 F_f值表

μ	F f	μ	F f	μ	F f	μ	F f	μ	F f
0.005	0.877	0.06	0.654	0.16	0.562	0.45	0.320	1.50	0.110
0.008	0.849	0.07	0.633	0.18	0.481	0.50	0.282	2.00	0.083
0.01	0.834	0.08	0.614	0.20	0.462	0.60	0.248	2.50	0.067
0.02	0.834	0.09	0.596	0.25	0.420	0.70	0.220	3.00	0.056
0.03	0.731	0.10	0.580	0.30	0.384	0.80	0.197	4.00	0.042
0.04	0.705	0.12	0.551	0.35	0.349	0.90	0.178	5.00	0.033
0.05	0.678	0.14	0.525	0.40	0.324	1.00	0.162

5.8 質(zhì)量保證措施

5.8.1 刻度

每年用標準氡室對測量裝置刻度一次，得到總的刻度系數(shù)。

5.8.2 平行測量

用另外一種方法與本方法進行平行采樣測量。用成對數(shù)據(jù)t檢驗方法來檢驗兩種方法結(jié)果的差異，若t超過臨界值，應(yīng)查明原因。平行采樣數(shù)不低于樣品數(shù)的10％。

5.8.3 操作注意事項

a.入口濾膜至少要3層，全部濾掉氡子體；

b.采樣頭尺寸要一致，保證濾膜表面與探測器之間的距離為2mm左右；

c.嚴格控制操作時間，不得出任何差錯，否則樣品作廢；

d.若相對濕度低于20％時，要進行濕度校正；

e.采樣條件要與流量計刻度條件相一致。