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氡标准测量方法及修正因子的研究

邢雨  
【摘要】: 由于氡及其子体对人体健康的影响和氡测量在地震预报等各个方面的重要作用,测氡的准确性越来越引起重视。本论文通过对氡及氡子体的性质及其在电场中的行为的分析,从原理上对内充气电离室测氡标准的各种修正进行了剖析,部分作出理论计算并设计相应的实验加以验证,对实际应用中的工作环境及测量范围等可能的影响作出了估计和测量,从而提高测量的稳定性和准确性。提出了在一定工作条件下通过修正壁效应可以实现氡测量的绝对化。 主要内容及结论:1)充氡后利用计算机连续进行电离电流累积测量,得到了精细的电流随时间的变化曲线,可清楚看出氡及其子体的生成衰变造成的电离电流的生长—稳定—衰减过程,与理论计算值进行了比较,由电离电流衰减速度的变化得出氡吸附作用的影响,并测量到电离室冲洗后氡的反扩散现象;2)由已知活度的标准源定出相对测量的刻度系数K值,K=24.62 Bq/pA,对同一个监测源以半年为周期进行多次测量后得出稳定性符合要求;3)通过测量电离电流和气压的关系曲线以及不同气压下的饱和曲线,确定了常规的工作条件;4)测量了盐酸清洗电离室内表面降低本底的效果;5)不确定度分析表明相对测氡的扩展不确定度(k=2)小于5%,由本底涨落得出探测下限为0.5 Bq;6)理论上对壁损失修正进行了计算,实验上保持电离室工作在饱和区的情况下,测量了不同气压下电离电流的变化,从中得出了壁损失随气压变化的规律,可以看出,电离电流的实测值和计算值随气压变化规律基本一致;当气压大于125 kPa时,端效应等其它因素造成的影响不大于2%,因而在此工作条件下,测量电离电流后通过计算修正壁损失可以实现近似的绝对测氡,提出了进一步提高绝对测量准确度的方法。 本工作中,首次测量到电离室冲洗后氡反扩散的现象,对壁效应修正的理论计算和实验测量为主要创新内容。


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