[发明专利]多片CR-39同步测量有效衰变常数和氡析出率的装置及方法

说明书

多片CR‑39同步测量有效衰变常数和氡析出率的装置及方法，测量时将集氡罩收集室扣在待测介质的表面，待测介质内的氡原子逸出表面进入集氡罩收集室。测量开始时，第一片CR‑39固体核径迹探测器完全暴露在集氡罩收集室内的空气中，其余各片CR‑39固体核径迹探测器的探测面上都贴有一块金属片，每块金属片通过放置在集氡罩收集室顶部端盖上的磁铁吸附在CR‑39固体核径迹探测器的探测面上。然后每隔一段时间去掉一块金属片，直至测量结束，测量时间设为t_m。测量结束后，将各片CR‑39固体核径迹探测器分别放入强碱溶液蚀刻环境下进行蚀刻，然后放在显微镜下进行读数，根据读数得到氡浓度，然后利用公式求解出被测介质表面氡析出率J和有效衰变常数。

技术领域

本发明涉及一种核辐射探测技术，特别是一种采用多片CR-39固体核径迹探测器测量氡析出率的方法及装置。

背景技术

氡析出率测量是环境氡污染及治理中寻找源项的手段，是对建筑材料放射性含量是否符合国家标准的一种鉴别方法，也是退役铀矿冶设施治理中废石场、尾矿库防氡覆盖治理的关键。目前常用的测量介质表面氡析出率的方法有多种。开环式测量法与积累法都需要用到集氡罩和RAD7测氡仪，均需通过RAD7测氡仪测量集氡罩内氡浓度来计算氡析出率，两种方法测量仪器昂贵，均不适于大规模采样，积累法还需考虑泄漏和反扩散的影响。活性炭吸附法是用活性炭与γ谱仪进行测量,该方法在一定条件下可忽略泄漏和反扩散的影响,但γ谱仪价格昂贵。

近期研究表明CR-39固体核径迹探测器也能够被用来测量氡析出率。在集氡罩内放入一片CR-39固体核径迹探测器，然后将集氡罩扣在被测介质表面，待一定时间后，取下CR-39固体核径迹探测器，放入强碱溶液中进行蚀刻，通过显微镜读取径迹数后可计算得到氡浓度和氡析出率。但该方法并没有考虑泄漏和反扩散的影响，所测量得到的氡析出率不够准确。因而在此基础上，提出了用两片CR-39固体核径迹探测器同步测量氡析出率和有效衰变常数，通过将两片CR-39固体核径迹探测器同时进行测量，将衰变常数、反向扩散系数与泄露系数一同作为一个参数--有效衰变常数来考虑，能够消除泄露和反扩散的影响。但两片CR-39固体核径迹探测器只能测量得到两个时间段被测介质表面氡析出率和有效衰变常数的变化，不能得到任意时间段被测介质表面氡析出率和有效衰变常数的变化情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用的片CR-39固体核径迹探测器测量氡析出率的方法及装置。

本发明的技术方案是：多片CR-39同步测量有效衰变常数和氡析出率的装置，包括集氡罩收集室筒体、集氡罩收集室端盖、m片CR-39固体核径迹探测器、m-1块金属片及m-1块磁铁。

集氡罩收集室端盖上设有系绳环，m片CR-39固体核径迹探测器分别通过结粘板结粘在集氡罩收集室端盖上，m-1块金属片通过牵引绳系在集氡罩收集室端盖上的系绳上，m-1块磁铁放置在集氡罩收集室顶部的集氡罩收集室端盖上，通过m-1块磁铁将m-1块金属片吸附在其中m-1片CR-39固体核径迹探测器的探测面上，每一块磁铁对应一块金属片，筒体和端盖采用固定密封连接，其中m≥3。

所述的金属片的直径大于CR-39固体核径迹探测器探测面的直径，所述的四片CR-39固体核径迹探测器的型号大小和探测面积S完全相同。

本发明进一步的技术方案是：所述集氡罩收集室筒体和集氡罩收集室端盖采用螺纹连接，并通过密封圈密封。

本发明提供的另一技术方案是：应用于前述多片CR-39同步测量有效衰变常数和氡析出率的装置的方法，包括测量过程及计算过程，

一、测量过程