一种简易表面氡析出率测量装置的设计
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土壤表面氡析出率计算公式
标题:土壤表面氡析出率计算公式
一、引言
土壤表面氡析出率是指单位时间内从单位面积土壤表面释放到大气中的氡气的数量。
氡是一种自然存在的放射性气体,主要来源于地壳中的铀、镭等放射性元素的衰变。
了解土壤表面氡析出率有助于我们评估环境中的辐射水平,对人类健康和环境保护具有重要意义。
二、土壤表面氡析出率计算公式
土壤表面氡析出率的计算公式如下:
Q = (D * P) / (2 * L)
其中:
Q 是土壤表面氡析出率,单位是Bq/m²·s。
D 是土壤中的氡浓度,单位是Bq/m³。
P 是土壤的渗透系数,单位是m/s。
L 是土壤的厚度,单位是m。
三、公式解释
此公式基于扩散理论,即氡在土壤中通过扩散到达地面,然后逸入大气。
公式中的各个参数含义如下:
1. D(土壤中的氡浓度):表示单位体积土壤中含有多少氡原子。
2. P(土壤的渗透系数):反映了氡在土壤中扩散的能力,与土壤的孔隙度、湿度等因素有关。
3. L(土壤的厚度):影响氡从土壤到达地面的时间,从而影响其在土壤表面的析出率。
四、应用
该公式广泛应用于地质勘探、环境监测、核能利用等领域。
通过测量土壤中的氡浓度和土壤的物理性质,可以预测土壤表面的氡析出率,进而评估环境中的辐射水平。
五、结论
土壤表面氡析出率的计算是一个复杂的过程,需要考虑多种因素。
理解并正确使用上述公式,可以帮助我们更好地理解和评估环境中氡的存在情况,为保护人类健康和环境提供科学依据。
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解氡的性质、危害以及检测方法,通过对室内氡浓度的测定,评估室内氡污染情况,为室内氡污染治理提供科学依据。
二、实验背景氡是一种无色、无味、无臭的放射性惰性气体,广泛存在于自然界中。
室内氡污染主要来源于建筑材料、土壤、地下水和室内装饰材料等。
长期接触高浓度氡可导致肺癌等疾病。
因此,了解室内氡污染情况,采取有效措施降低室内氡浓度具有重要意义。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:室内氡检测管、标准气瓶、橡胶塞、橡皮筋、剪刀、记号笔等。
2. 实验仪器:氡浓度检测仪、电子天平、温度计、湿度计等。
四、实验方法1. 氡浓度检测管使用方法:将检测管插入待测房间内,关闭门窗,待检测管内氡浓度稳定后,拔出检测管,用记号笔记录时间。
2. 标准气瓶使用方法:将标准气瓶置于实验室内,关闭门窗,用氡浓度检测仪检测标准气瓶内氡浓度,记录数据。
3. 氡浓度计算:根据实验数据,利用氡浓度检测仪提供的计算公式,计算室内氡浓度。
五、实验步骤1. 实验前准备:检查实验材料与仪器,确保其完好无损。
2. 室内氡浓度检测:将检测管插入待测房间内,关闭门窗,待检测管内氡浓度稳定后,拔出检测管,用记号笔记录时间。
3. 标准气瓶氡浓度检测:将标准气瓶置于实验室内,关闭门窗,用氡浓度检测仪检测标准气瓶内氡浓度,记录数据。
4. 数据处理:根据实验数据,利用氡浓度检测仪提供的计算公式,计算室内氡浓度。
5. 结果分析:对比室内氡浓度与国家标准,评估室内氡污染情况。
六、实验结果与分析1. 室内氡浓度:根据实验数据,本次检测的室内氡浓度为200Bq/m³。
2. 结果分析:根据我国《室内空气质量标准》(GB 3095-2012),室内氡浓度限值为400Bq/m³。
本次检测的室内氡浓度低于国家标准,表明室内氡污染情况良好。
七、实验结论本次实验表明,南华大学某实验室内氡污染情况良好,室内氡浓度低于国家标准。
为保障室内空气质量,建议以下几点:1. 加强室内通风,降低室内氡浓度。
空气中氡(222Rn)浓度测量一、实验目的1、了解空气中氡的来源,氡的年、日变化规律及产生的原因;2、理解FD125闪烁室测氡原理;3、掌握RaD-7型测氡仪的使用方法。
二、实验内容1、能用FD125闪烁室测量空气中的氡;2、懂得RaD-7型测氡仪的使用;3、测量某空间空气中的氡浓度;4、掌握用RaD-7型测氡仪测量空气中氡浓度。
三、实验原理氡是一种天然放射性惰性气体,它具有三个明显的性质:(1)核的性质表现为放射性;(2)物性上表现为气体;(3)化学活动性表现为惰性。
氡对人类健康的危害表现为确定性效应(determination effect)和随机效应(stochastic effect);确定性效应表现为在高浓度氡暴露下,机体出现血细胞的变化,如外周血液中红细胞增加,中性细胞减少,淋巴细胞增多,血管扩张,血压下降,并可见到血凝增加的高血糖;氡与人体脂肪有很高的亲合力,特别是神经系统与氡结合产生痛觉缺失;长期吸入高浓度的氡,在人体中能观测到白细胞升高,随后恢复正常水平。
随机效应则主要表现为肿瘤的发生;据估计美国每年约有氡致肺癌死亡人数15000-25000人,英国约有7000人,而我国估计每年约有50000人左右因氡致肺癌而死亡。
222Rn是由镭的同位素226Ra衰变产生的气载放射性产物,而镭在所有的陆地物质中都存在。
在镭衰变过程中,氡同位素中的某些原子借助反冲作用从材料的固体基质中释放出来。
进入有空隙空间的氡原子则靠扩散及经该空间的对流作用被输运,直到它们衰变或被释放到大气中。
大气中的氡主要来自岩石、土壤中的活动氡的贡献,在衡量岩石、土壤对大气氡贡献时常采用氡的析出率描述,所谓氡的析出率是指:单位时间、单位面积的介质表面释放到空气中的氡量。
陆地平均氡析出率为17×10-2Bq·m-2·s-1,海洋平均氡析出率为7×10-5 Bq·m-2·s-1。
FD216 环境氡测试仪操作规程12 适用范围本规程适用于FD216环境氡测试仪的操作及相关项目检测分析。
3 操作规程3.1室内环境空气中氡的测量3.1.1仪器放在采样处,安装空气滤片,打开电源开关,预热30min以上;3.1.2检查参数设置,空气氡测量参数参考如下:充气时间:10min测量时间:20min排气时间:1min3.1.3按“空气氡”键进行测量;3.1.4测量结束后,若打印数据,在“功能选择”状态下选择“打印键”,输入测量点号,再按“确认”进行打印;3.2土壤氡的测量3.2.1应选择没有充水或湿度不大的土壤进行测量;3.2.2选择直径2.0cm左右,长80cm的钢纤,在土壤中打70cm深的孔;3.2.3将钢纤拔出,迅速将取样器插入孔中,并将取样器顶端地表部分用土密封压实,以防止抽气时空气进入孔中;3.2.4应在测量土壤干燥塔的前端加棉纱或纤维,防止微尘尘土进入仪器内;3.2.5用橡胶管将仪器和取样器连接时:一端连接取样器气体出口处,一端接入附件干燥塔及仪器进气孔;3.2.6测量参数参考如下:充气时间:2min测量时间:5min放气时间:2min3.2.7按“土壤氡”键进行测量,仪器充气结束后拔掉进气孔胶皮管,使仪器在空气中完成排气过程3.3材料与土壤表面氡析出率的测量3.3.1布置测点将被测土壤的表面清理出直径不少于30cm的平坦面,将氡聚集罩平扣在平坦表面上。
用土壤或密封胶将不连接胶皮管的氡聚集罩周边压实密封,并准确记录密封起始时间。
3.3.2设置测量参数充气时间:3min测量时间:13min排气时间:4min3.3.3设置密封时间并进行测量连接好仪器与密封罩,按下“氡析出”键,仪器会提示输入密封时间,然后按“确认”键完成输入后仪器开始自动测量,测量结束后给出测量结果,氡析出率单位为:Bq/[m2·s]4 维护保养4.1仪器在电池供电情况下能工作30H,一般超过30h必须给仪器充电,每次充电至指示灯绿色,表示充电完成,为保护电池,仪器不经常使用时,每个月需充电一次,另外无论仪器使用与否,每三个月都要充电一次4.2仪器使用的干燥装置为变色硅胶和滤棉,在仪器使用过程中发现硅胶变色或滤棉尘过多需要及时更换。
民用建筑工程室内环境污染控制A 材料表面氡析出率测定A 材料表面氡析出率测定A.1 仪器直接测定建筑材料表面氡析出率A.1.1 建筑材料表面氡析出率的测定仪器应包括取样与测量两部分,工作原理应分为被动收集型和主动抽气采集型两种。
测量装置应符合下列规定:1 连续10h测量探测下限不应大于0.001Bq/(m2·s);2 不确定度不应大于20%(k=2);3 仪器标定应合格并在有效期内。
A.1.2 被动收集型测定仪器表面氡析出率测定步骤应按下列步骤进行:1 应清理被测材料表面,将采气容器平扣在平整表面上,使收集器端面与被测材料表面间密封,被测表面积(m2)与测定仪器的采气容器净空间容积(m3)之比约应为2:1;2 测量时间应大于1h,并应根据氡析出率大小决定测量时间;3 仪器表面氡析出率测量值应乘以仪器刻度系数得出材料表面氡析出率测量值。
4 测量温度应在25℃±5℃范围内,相对湿度应在45%±15%范围内。
A.1.3 主动抽气采集型测定建筑材料表面氡析出率步骤应按下列步骤进行:1 被测试块准备:应使被测样品表面积(m2)与抽气采集容器(抽气采集容器或盛装被测试块容器)内净空间容积(m3)之比约为2:1,清理被测试块表面,准备测量;2 测量装置准备:抽气采集容器(或盛装被测试块容器)应与测量仪器气路连接到位。
试块测试前,应测量气路系统内干净空气氡浓度本底值并记录;3 应将被测试块及测量装置摆放到位,使抽气采集容器(抽气采集容器或盛装被测试块容器)密封,直至测量结束;4 准备就绪后开始测量并计时,试块测量时间应在2h以上、10h以内;5 测量温度应在25℃±5℃范围内,相对湿度应在45%±15%范围内。
6 试块表面氡析出率ε应按下式计算:式中:ε——试块表面氡析出率[Bq/(m2·s)];c——测量装置系统内的空气氡浓度(Bq/m3);V——测量系统内净空间容积,即抽气采集容器内净容积,其值等于盛装被测试块容器内容积减去被测试块的外形体积后的值(m3);S——被测试块的外表面积(m2);t——从开始测量到测量结束经历的时间(s)。
本仪器为泵吸式闪烁瓶测量方法的快速测氡仪。
闪烁室采用了特殊的分隔结构使探测面积有了很大的提高,从而大大提高了其探测效率和灵敏度。
仪器操作系统为多任务操作系统,确保采样、测量、计数、读数、设置、打印和通信等能够同时操作,互不影响。
灵敏度:≥0.1cpm/[Bq•m-3 ]本底计数率:≤0.3cpm测量范围:- 环境空气氡:(3~100000)Bq/m³- 土壤氡:(300~1000000)Bq/m³- 氡析出率:(0.001~10.000)Bq/[m2•s]- 水中氡:(0.003~100)Bq/L (选配)测量重复性误差:≤5%(氡室浓度2000 Bq/m³,长期稳定性(8h)误差: ≤10%电源:锂电池/交流电,电池供电可连续工作约50h。
工作环境:- 温度:-10℃~+40℃- 湿度:相对湿度≤90%探测器:硫化锌ZnS(Ag)和光电倍增管组合系统数据存储:可存储199999 个数据操作模式:单点检测或连续监测显示器:7寸电容触摸LCD 液晶显示取气方式:主动泵吸式测量时间:- 空气氡:30min- 土壤氡:2-10 min- 氡析出率:30 min- 水中氡:30min打印数据:日期、时间、点号和检测结果尺寸:(320×205×255)mm重量:4㎏仪器外观本测氡仪采用了高级安全防水外箱。
按下箱盖红色的保险扣,同时将卡扣向外扳即可打开。
关闭时将箱盖合到位,用力将卡扣按下,使红色保险卡扣到位。
仪器面板及接口充电接口:用于接外接电源适配器、充电电压为12.6V。
电源开关:开关机,按下灯亮开机,弹起灯灭关机。
显示按钮:测氡仪自动节能功能,在节能模式下按下将唤醒显示。
USB接口:用于数据的导出。
进气口:被测气体从该气口进入闪烁室。
出气口:与进气口对应,用于排气或气体循环。
1.开机主界面仪器上电开机后直接进入测量界面。
如果上次工作时已经设置了测量参数,则可以直接选择连续测量或定点测量,并启动测量,如果第一次开机或者需要修改参数,请按照2.1.2先完成参数设置。
便携式测氡仪操作规程1 目的为了保证检测所用的仪器设备得到受控管理, 保证检测设备得到正确使用、日常维护以及测试人员的人身安全, 确保检测数据的准确性及可靠性。
2 适用范围适用于本公司与检测活动有关的人员对使用仪器设备的控制管理。
3 引用文件FYCDY便携式测氡仪使用说明书4 参数设置4.1 采集参数设置仪器可根据不同的测量对象,如空气中氡的测量、水中氡的测量、氡析出率的测量以及土壤中氡的测量,分别进行测量过程的参数设置。
可设置的参数包括抽气时间、测量时间、排气时间、本底和校正系数,其中抽气、测量和排气三个过程构成一个完整的测量周期,每个过程持续时间的设置范围是0-999分钟;本底和校正系数可由用户自行设置,其设置范围是0.0-999.9。
其中,本底记录的是测量本底的计数率,单位是计数/分。
本底和校正系数都将参与数据的计算。
当返回到设置主界面时,仪器将自动保存上一子菜单中所有的参数设置。
5 数据采集该功能可控制测氡仪的数据采集过程(包括抽气、测量、排气)和数据采集模式(包括单次测量模式、连续测量模式)。
与参数设置相对应,该功能也可以根据采集对象的不同分别执行相应的采集程序,包括空气中氡的测量,水中氡的测量、氡析出率的测量和土壤中氡的测量。
当选定测量子菜单后,仪器就进入采集程序,并实时显示当前的测量状态以及该状态的剩余时间。
测量周期中每个子过程的开始和结束都有声音提示。
如果在单次测量模式下,当一个测量周期结束,仪器将自动计算、存储本次测量的结果,并显示此次测量的总计数以及氡的活度浓度值。
如果在连续测量模式下,当一个测量周期结束,仪器将自动计算、存储本次测量的结果,并控制测氡仪自动进入下一个周期的测量进行连续数据采集,直至用户终止此次数据采集程序。
如果在测量周期尚未结束时退出,此次的数据将不会被保存。
6.氡的测量6.1 室内环境空气中氡的测量对室内环境中氡的测量严格按照国标GB50325-2010的有关规定进行,测量步骤如下:1)仪器放在采样点处,打开仪器电源开关,预热30min以上;2)检查参数设置,空气氡测量参考如下:抽气时间:5min;测量时间:5min;排气时间:3min,其中排气过程建议用老化的空气或高纯氮气清洗氡室内残留的氡气。
RAD-7电子测氡仪操作指南Nano电子商城联系人:Mark Zhu电话:400-660-9565手机:138****6563传真:021-5206-1832企业QQ:400-660-9565E-mail:*******************网址:上海市天目西路547号恒基不夜城1号楼2203室简介RAD7 是具有非常多功能的仪器,是综合氡气测试系统的基础仪器,可以在不同的模式下操作和用于不同的目的。
本手册采用进阶方法,即开始是简单的逐步的描述怎样得到a)实时监测和b)吸气实验的读数。
接着是更详细地介绍仪器的各种特征和如何使用仪器。
手册的其余章节包括一系列主题,其顺序可能有点随意性。
我们建议你应尽可能读完整本手册,以彻底弄懂整个操作程序。
虽然,在你的一天使用RAD7 时就能够很好的测量出所需数据,但是要掌握氡气和钍气的细微变化、理解仪器的全部功能可能还需要好几年的时间。
手册尽量为你编写得容易读懂,包括有目录,交叉参考,并有综合索引。
请告知该手册编写的质量如何,是否还有一些主题没有包含在内,我们会及时更新。
请注意!RAD7 是一个很结实的、耐久的仪器。
有些已经买了七年或更久的仪器现在仍然每天使用着。
同时,它也是复杂的、精密的电子设备,因此要很小心使用。
请不要让水、其它液体或者灰尘进入机器。
如果在可能会溅水、损坏或雨淋的地方使用,请做好保护措施。
最后,有一个安全特性有时可能会被没有经验的但却是有权使用的人疏忽设置的,这就是键盘锁住。
如果键盘停止工作,您所看到的只是显示―DURRIDGE RAD7‖,请这样做:一直按住[回车]键和两个箭头键,直到您听到了嘟嘟声,然后松开三个键并立即按住[菜单]键。
之后您会看到显示[测试]命令。
如果声调设置为―OFF‖,您就听不到嘟嘟声,因此在按下三个键三到四秒才松开,再按[菜单]键。
如果还没能成功开锁,请试试按住的时间长一点或是短一点。
第一章1.开始工作:您与RAD7的第一天1.1开箱首先您应该明确您已经有了您应该有的一切东西。
测氡仪的解析一,测氡仪的基本知识基本测量知识-放射性活度,氡的活度浓度1)放射性活度单位时间内核素衰变的次数叫放射性活度,其单位用Bq(贝克勒尔)表示:1Bq=1S意义是每秒衰变一次。
过去习惯用居里(C)表示放射性活度单位, 现在已废除。
换算关系为:1Bq=0.27×10Ci2)氡的活度浓度单位:单位体积中氡的活度叫做氡的活度浓度,因为氡气属于“稀有气体”它实际上在大气中占的比重极少,难用重量来表达所以我们不提“氡浓度“而提“氡的活度浓度”。
1Bq/m-每立方米空气中含有1Bq氡气。
3)常用的换算关系是:1Bq/L=1000Bq/m测氡仪的分类氡及其放射性子体的测量方法和测量仪器很多, 大约有30多种。
1)按照测定场合的不同来分类分为土壤氡的测定方法、空气中氡的测定方法、水中氡的测定方法三类, 其中每类又包括多种方法。
2)根据测氡目的不同、采取的方法不同利用测氡来探寻铀钍矿床、找石油、预报地震等, 与环境中或室内氡的测定, 所采用的方法就有所不同。
3)按照测定同位素种类的不同来分类直接测量氡气本身、还是间接地测量氡的第一代子体镭A(RaA;它就是Po)的放射性,这也是一种分类方法。
4)根据采样方式不同来分类可以用泵抽取部分大气(或水中气、壤中气)所谓“抓样”来测定, 或者可以采用无源式(被动式)等待氡气自己扩散到探测器上并累积一段时间后用探测器去分析。
前者称做暖时法(微分)测量, 而后者称做累积法(积分)测量。
二,测氡仪的列举氡及子体连续测量仪简介氡及子体连续测量仪为可携式“实时”“连续”测量氡浓度/氡子体与总?潜能浓度的多功能仪,为“主动式有源”采样结构,具有典型的优越性,可用于地下工程、矿山井下、旅游山洞、核设施场所、伴生铀矿系以及室内环境氡的测量、卫生监督与放射性检测评价,是一种寻找氡(钍)来源、氡治理、辐射安全评价等所必备的装置,符合辐射效应委员会就氡子体监测与氡剂量估算的应用研究要求。
民用建筑工程室内环境污染控制规范土壤中氡浓度及土壤表面氡析出率测定附录E 土壤中氡浓度及土壤表面氡析出率测定E.1 土壤中氡浓度测定E.1.1 土壤中氡气的浓度可采用电离室法、静电收集法、闪烁瓶法、金硅面垒型探测器等方法进行测量。
E.1.2 测试仪器性能指标应包括:工作温度应为:-10℃~40℃之间;相对湿度不应大于90%;不确定度不应大于20%;探测下限不应大于400 Bq/m3。
E.1.3 测量区域范围应与工程地质勘察范围相同。
E.1.4 在工程地质勘察范围内布点时,应以间距10m作网格,各网格点即为测试点,当遇较大石块时,可偏离±2m,但布点数不应少于16个。
布点位置应覆盖基础工程范围。
E.1.5 在每个测试点,应采用专用钢钎打孔。
孔的直径宜为20mm~40mm,孔的深度宜为500mm~800mm。
E.1.6 成孔后,应使用头部有气孔的特制的取样器,插入打好的孔中,取样器在靠近地表处应进行密闭,避免大气渗入孔中,然后进行抽气。
宜根据抽气阻力大小抽气3次~5次。
E.1.7 所采集土壤间隙中的空气样品,宜采用静电收集法、电离室法或闪烁瓶法、高压收集金硅面垒型探测器测量法等测定现场土壤氡浓度。
E.1.8 取样测试时间宜在8׃00~18׃00之间,现场取样测试工作不应在雨天进行,如遇雨天,应在雨后24h后进行。
E.1.9 现场测试应有记录,记录内容包括:测试点布设图,成孔点土壤类别,现场地表状况描述,测试前24h以内工程地点的气象状况等。
E.1.10 地表土壤氡浓度测试报告的内容应包括:取样测试过程描述、测试方法、土壤氡浓度测试结果等。
E.2 土壤表面氡析出率测定E.2.1 土壤表面氡析出率测量所需仪器设备包括取样设备、测量设备。
取样设备的形状应为盆状,工作原理分为被动收集型和主动抽气采集型两种。
现场测量设备应满足以下工作条件要求:工作温度范围应为:-10℃~40℃;相对湿度不应大于90%;不确定度不应大于20%;探测下限不应大于0.01 Bq / (m2·s)。