浅谈RAD-7测氡仪的原理与应用

　　1　前言

　　氡是一种惰性气体,氡及其子体产生的放射性对人体产生了很大危害。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001(2006年版)中要求对氡浓度进行全过程控制和浓度限量。RAD-7测氡仪是一种便携式、可连续取样测量的仪器,由于其使用方便、性能优良、克服了空气湿度对检测结果的影响等原因,在检测中受到广泛应用,属普及型仪器。但由于该仪器从美国进口,随机资料中仅有仪器的操作步骤等简单方法,用户在使用过程中对仪器的原理、性能、测量准确度等都十分模糊,给检测过程及结果带来隐患。本文就仪器的原理及测量准确度进行探讨。

　　2　RAD-7测氡仪工作原理

　　RAD-7测氡仪工作原理如图1:

　　RAD-7测氡仪有抽气功能,可以进行连续取样检测(抽气泵被设计成间断停歇的运行模式,即探测器探测计数期间抽气泵停机,这在客观上减缓了不间断长时间运行下的发热现象,有利于抽气泵长期工作)。被抽吸的空气经过初级过滤器后,灰尘被过滤,进入约0. 7升容积的干燥器,在这里,空气的相对湿度被降低到(9~10)%以下。然后,空气经过一个特制的细密过滤器,在这里,空气中已有的氡衰变产物(各种衰变子体)被过滤掉,进入探测器的仅剩下氡气。

　　RAD-7测氡仪的探测器本身是一个呈半球状的容器,加有+2000伏以上高压的金硅面垒探测器包容在其中,容器内壁的其余部分带有负电位,空气进气口和出气口被分开设置。被抽入的空气进入探测器后,一旦其中的氡发生衰变(a衰变),氡原子核即变为钋(Po)原子核,氡原子变为带负电的钋原子(离子),它会在电场的作用下向金硅面垒探测器移动,并被吸附在探测器上。随后,当钋原子核发生衰变时(a衰变), a粒子的激发作用会在金硅面垒探测器中产生电流信号(电脉冲信号),电脉冲信号经探测器的电子线路多道脉冲幅度分析器(200道)分解后,按照脉冲幅度大小的不同(a粒子能量大小的不同)分别送入A、B、C、D、E、F、G、H、O 9个窗口,其中的A窗口对应于钋-218(Po²¹⁸)放射的a粒子,能量6. 00Mev; B窗口对应于钋-216(Po²¹⁶)放射的a粒子,能量6. 78Mev;C窗口对应于钋-214(Po²¹⁴)放射的a粒子,能量7.69Mev;D窗口对应于钋-212(Po²¹²)放射的a粒子,能量8. 78Mev;H窗口对应于钋-210(Po²¹⁰)放射的a粒子,能量5. 31Mev(其余E、F、G窗口为考察仪器工作状态的工作窗口)。窗口O记录的是未进入A、B、C、D窗口的a粒子所产生的脉冲信号,正常情况下,O窗口的计数应小于总计数的30%。

　　类似RAD-7这样的抽气式氡浓度检测仪,当进行抽气检测时,探测器中不断的会有后续Rn²²²来源供应(仪器检测在不停顿的抽气过程中进行)。氡的子体在进入探测器前已被过滤掉,只有那些进入探测器容器的氡气所产生的氡子体Po²¹⁸原子(离子),才有可能被探测器的高电压所吸引,并部分的被吸附到探测器上。