收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

(气土)的溶剂被动吸收测量方法及其平衡因子研究

张洪  
【摘要】: 人类在生存环境中所受到的辐射照射,主要源自天然辐射源的贡献,其中以氡(包括~(222)Rn和~(220)Rn)的短寿命子体所产生剂量的份额最大。与~(222)Rn相比较,由于~(220)Rn的半衰期短,在室内环境空气中的浓度通常较低,其所导致的健康风险问题容易被忽视。然而在一些情况下,~(220)Rn及其子体所产生的剂量与~(222)Rn及其子体产生的剂量相当,并且还可能成为重要的放射性污染源。根据UNSCEAR2000年报告,~(220)Rn及其子体所致剂量是总剂量中的一个重要组成部分,~(220)Rn的辐射照射问题需要得到足够的重视。 ~(220)Rn是钍放射系中唯一的一个气态核素,其母体~(232)Th是一种广泛存在的天然放射性核素。据调查,我国土壤和建材中的~(232)Th含量高于世界平均水平,我国居民接受的~(220)Rn及其子体照射所致剂量也高于世界平均水平。 由于以往的重视不够,与~(222)Rn相比较,无论是对~(220)Rn的测量方法还是对其剂量评价研究,都还存在较大的差距。为此,有必要对~(220)Rn的溶剂被动吸收测量方法及其平衡因子进行研究。 1 ~(220)Rn的溶剂被动吸收测量方法研究 根据~(220)Rn易被有机溶剂吸收和半衰期较短的特点,本研究建立了环境空气中~(220)Rn浓度的溶剂被动吸收测量方法。 测量方法的研究内容主要包括以下四个方面: (1)探讨~(220)Rn在有机溶剂中的被动吸收机理,初步确定相关的影响因素。 (2)制定测量的技术路线,完成测量器具的设计和材料的选择。 (3)开展条件试验,对不同溶剂、取样器面积、取样过程中通风速率和温度的影响以及~(222)Rn的干扰等因素进行相关的定量分析。 (4)在完成相关的校准后,与其它方法进行实验室、现场的比对测量。 对~(220)Rn被有机溶剂吸收的动力学过程进行初步分析后表明,~(220)Rn的吸收量与空气中的~(220)Rn浓度、使用的有机溶剂、取样时间、取样器面积以及取样过程中的环境温度有关系。 ~(220)Rn被有机溶剂吸收以后,很快衰变完毕,在设定的时间内,可以完成~(220)Rn子体(主要是~(212)Pb)在有机溶剂中的积累。由于~(220)Rn子体也会发生衰变,因此在确定合适的取样时间后,制定方法的工作程序。测量过程分三步来完成,即首先用溶剂被动吸收的方法来完成取样,然后利用适当方式(如燃烧)处理样品,在样品不转移的情况下,通过射线(α粒子)探测间接地得到~(220)Rn浓度。 利用南华大学核科学技术学院的~(220)Rn计量检定装置,在确定合适取样时间的基础上,通过大量的室内实验,分别对不同的溶剂和取样器面积、取样过程中的通风速率、温度以及~(222)Rn的干扰等因素的影响程度作了量化分析。实验结果表明,有机溶剂的选择很重要,~(220)Rn取样量与取样器面积成正比,与取样过程中环境温度成反比。~(222)Rn的干扰和通风速率对~(220)Rn吸收的影响可以忽略不计,但~(222)Rn子体的存在对~(220)Rn子体的测定有影响。 按照设定的测量程序,在选定有机溶剂(乙二醇)和有关材料后,完成相关的校准。然后与其它方法(连续测量法、核径迹法)进行室内和现场比对测量,所得结果的一致性较好。 研究结果表明,采用溶剂被动吸收的方法对环境空气中~(220)Rn浓度进行测量是可行的,该方法具有程序简单、实用性好、成本低廉等特点,且能基本满足环境测量的要求,方法的探测下限可以达到18Bq·m~(-3)。 2 ~(220)Rn的平衡因子研究 研究~(220)Rn的平衡因子,目的是为了评价~(220)Rn子体的剂量。为此,本研究提出利用平均~(220)Rn浓度,结合~(220)Rn平衡因子来合理确定环境空气中~(220)Rn子体浓度的思路。通过一系列实验,确定了一些环境条件下的~(220)Rn平衡因子。 对于~(220)Rn平衡因子的研究,主要是从三个方面来开展工作: (1)确定特定环境条件下的~(220)Rn平衡因子。为了论证~(220)Rn平衡因子的实用性,通过理论分析,选择特定的环境条件(~(220)Rn、~(222)Rn混合室和地下铜矿作业环境),实验确定其中的~(220)Rn平衡因子,并对有关因素的影响进行探讨。 (2)确定室内环境条件下的~(220)Rn平衡因子。考虑到~(220)Rn浓度在一般生活空间中分布的不均匀性,提出代表性~(220)Rn浓度的概念,并予以定义和确定,以此作为居室环境空气中的平均~(220)Rn浓度。然后利用代表性~(220)Rn浓度,对一些室内环境(特别针对农村土坯房)中的~(220)Rn平衡因子进行实验确定。同时,研究室内环境中的~(220)Rn子体分布规律。 (3)利用平衡因子对~(220)Rn子体剂量进行估算。 实验结果表明,在一些特定的环境条件下,由于~(220)Rn与其子体浓度的分布相对均匀,两者之间存在稳定的定量关系,即平衡因子保持相对恒定,这说明利用平衡因子的方法来对~(220)Rn子体剂量进行评价是可行的。但是,平衡因子会受到通风状况和气溶胶浓度的影响。通风速度增大,平衡因子减小;环境空气中气溶胶浓度升高,平衡因子增大。在典型地下铜矿作业环境中,采场的~(220)Rn平衡因子为0.08,一些连接通道为0.03。 在一般居室的环境空间中,由于~(220)Rn浓度随与析出面距离的增加呈指数下降,分布不均匀,难以通过测量获得其平均浓度,直接利用平衡因子方法对~(220)Rn子体进行剂量评价的难度很大。利用一维空间的平均~(220)Rn浓度来代表居室环境空间的平均浓度,有助于相关问题的解决。在不同的通风状况下,得到农村土坯房室内环境中~(220)Rn平衡因子的典型值分别为0.008(厅房等)和0.012(卧房)。 实验结果也表明,在室内环境空气中,随着与析出面距离的不同,~(220)Rn子体浓度会有一些变化,但与~(220)Rn浓度的梯度分布明显不同,~(220)Rn子体浓度的空间分布总体上是均匀的,这也进一步说明了利用平衡因子方法评价~(220)Rn子体剂量的合理性。 本研究开发的溶剂被动吸收测量方法,为评价~(220)Rn的辐射危害提供了技术手段,丰富了~(220)Rn的测量方法学。至于~(220)Rn平衡因子的研究,则为~(220)Rn子体的剂量评价奠定了必要的基础。 但是,溶剂被动吸收测量方法还存在工作效率偏低、探测下限偏高的问题,还需要作进一步的优化处理。~(220)Rn平衡因子与有关影响因素的关系也还需要进一步量化,以提高剂量评价的工作质量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邓文辉,李先杰,黄银萍;铀矿山井下氡及氡子体浓度管理限值的探讨[J];辐射防护通讯;2004年03期
2 赖晓洁;彭崇;陈晶;;氡及氡子体的危害与防治措施、对策[J];企业科技与发展;2009年22期
3 徐礼恭;;地下开采矿山氡子体控制方法的初步评价[J];冶金安全;1977年01期
4 章仲侯;;吸入~(222)氡、~(220)氡及其子体的剂量计算[J];国外医学(放射医学分册);1979年01期
5 吴钢;铀矿地下采场中氧和氡子体来源的分析[J];辐射防护;1982年02期
6 杨子文;多展高楼中氡子体的活性[J];国外医学(放射医学分册);1983年03期
7 吴钢;;矿井排氡及其子体的风量计算方法[J];冶金安全;1983年05期
8 曾新元,王庆桂,朱仲和;某铜矿氡及其子体监测二十年[J];辐射防护;1984年06期
9 李长华,何云生,马宁东;高压静电对云锡井下空气中氡子体及粉尘的净化试验[J];铀矿冶;1987年01期
10 张哲;;空气净化对氡子体浓度影响的理论估计[J];工业安全与防尘;1987年01期
11 吴钢;;铀矿排氡子体风量计算[J];工业安全与防尘;1987年06期
12 ;除尘除氡子体净化器的研究[J];有色金属(矿山部分);1987年05期
13 王秉权,马沂夫;局部净化除氡子体可行性的研究[J];东北工学院学报;1988年03期
14 田志恒;;氡子体的行为和剂量学相关量[J];辐射防护通讯;1989年03期
15 刘坚;楼汝洪;赵尧贤;王赞信;;浙江省室内外氡和氡子体水平及所致居民剂量的研究[J];浙江预防医学;1989年01期
16 加贝;;氡的测量:一个氡子体接触的不完善标志[J];国外医学(卫生学分册);1991年04期
17 杨鹤鸣;董梅莉;;空气中氡及其子体对人体健康的影响[J];上海环境科学;1991年12期
18 王武安;;氡子体与氡的平衡比的确定方法[J];工业安全与防尘;1992年09期
19 刘怀梅;;氡的危险性[J];国外铀金地质;1992年01期
20 孟繁卿;卢国甫;张根掌;;应用锆英沙车间工人吸入氡及其子体所致内照射剂量[J];河南预防医学杂志;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程业勋;章晔;刘庆成;;空气中氡子体浓度测量与剂量估算[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
2 张纯祥;罗达玲;;氡子体测定的加权最小二乘法[A];第五次核物理会议资料汇编(上册)[C];1982年
3 田德源;;氡及其短寿命子体研究[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
4 唐可超;胡毅;王日中;;氡及其子体的测量与防护的相关技术与方法[A];中国核科学技术进展报告(第二卷)——中国核学会2011年学术年会论文集第5册(辐射防护分卷、核化工分卷)[C];2011年
5 张雄杰;王仁波;汤彬;李树敏;张叶;瞿金辉;;离子喷涂式氡子体采样方法研究[A];第三次全国天然辐射照射与控制研讨会论文汇编[C];2010年
6 杨明理;王尔奇;张伟;胡鹏华;魏广芝;;采用最小二乘法的氡子体多段测量方法初步研究[A];第三次全国天然辐射照射与控制研讨会论文汇编[C];2010年
7 邓文辉;李先杰;;铀矿山井下氡及氡子体浓度管理限值的探讨[A];全国职业照射个人剂量监测与评价学术研讨会论文汇编[C];2004年
8 李晓辉;申仲华;李建华;;水中氡的危害及监管现状[A];四川省营养学会2003年学术会议专题报告及论文摘要汇编[C];2003年
9 肖德涛;丘寿康;冒学勇;姜启轩;;延时法快速测量Rn/Tn浓度的研究[A];21世纪初辐射防护论坛第二次会议论文汇编[C];2003年
10 王春红;刘艳阳;刘福东;刘森林;陈凌;;居室换气率对室内氡及其子体浓度的影响[A];第三次全国天然辐射照射与控制研讨会论文汇编[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 肖德涛;(气土)的被动积分测量和(气土)子体的有效剂量估算的方法及其初步应用研究[D];中国原子能科学研究院;2002年
2 乐仁昌;氡及其子体的释放和运移规律及机理研究[D];成都理工大学;2001年
3 张洪;(气土)的溶剂被动吸收测量方法及其平衡因子研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
4 李惠彬;高氡环境下钚气溶胶连续监测技术研究及设备研制[D];清华大学;2013年
5 颜拥军;基于母子体衰变特性的氡同位素延迟符合分辨研究[D];南华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘方平;活性炭盒法测量室内空气中氡及其氡子体的研究[D];吉林大学;2009年
2 蔡思静;氡及其子体运移模拟及可视化系统开发[D];福建师范大学;2008年
3 杨海燕;某土房~(220)Rn的测量及平衡因子分布特征的研究[D];南华大学;2012年
4 刘凯;氡子体参考水平定值的α能谱测量方法建立[D];南华大学;2013年
5 洪锦泉;氡气其子体团簇的研究[D];福建师范大学;2010年
6 周青芝;空气中~(222)Rn、~(220)Rn子体浓度的α能谱自动测量方法[D];南华大学;2007年
7 陈生庆;快速测量空气中~(222)Rn子体和~(220)Rn子体α潜能浓度的方法[D];南华大学;2007年
8 王斌;Rn检测标准装置研制[D];成都理工大学;2005年
9 宋想;室内~(220)Rn及其子体输运的CFD模拟[D];南华大学;2013年
10 邢雨;氡标准测量方法及修正因子的研究[D];中国原子能科学研究院;2003年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 小丽;氡及子体危害引起广泛关注[N];中国质量报;2007年
2 厦门莲花医院肿瘤科副主任医师 宋奇思;常开门窗防肺癌[N];厦门日报;2006年
3 朝胜 杞人;灭氡之战[N];科技日报;2009年
4 谭西顺光辉;矿工健康的大敌——放射性氡[N];中华合作时报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978