氡氣測量應用及α能譜測量特點

氡氣測量應用

     放射性核素發生α衰變時會產生α射線，它是具有很強電離能力的重帶電粒子，當其照射人體組織粘膜時，其對人體危害很大。不同核素衰變產生的α射線的能量是不同的，進行α能譜測量，可實現對某一核素的測量。目前對天然放射性核素衰變產生的α射線的測量主要是應用于氡氣和釷射氣的測量。據統計研究表明，室內氡氣污染是僅次于吸煙導致肺癌的第2大誘因。同時，可利用氡氣的一些性質，廣泛應用于鈾礦資源勘查、石油天然氣勘查、裂隙基巖地下水資源勘查、地質構造勘查、地面沉陷勘查等領域。

 α能譜測量特點

α粒子為帶正電重粒子，具有很強的電離物質的能力。同時，α粒子在物質中的射程很短，氡及其子體α衰變產生的α粒子在空氣中的射程約在4cm~9cm范圍內，具體會因空氣濕度的影響略有差異。在進行α能譜測量時，主要是利用α粒子的電離物質的特性對其進行探測的。但是，在α能譜測量時，為了保持能量的線性關系，必須使α粒子能量損耗具有一致性，也即使其處于同一能量衰減條件下對其進行探測。

用來對α射線進行α能譜測量的主要探測器為半導體探測器，包括：金硅面壘型半導體探測器、鋰離子注入型半導體探測器、Si-PIN半導體光電二極管等。半導體探測器具有能量分辨率高、性能穩定、探測效率較高、體積小、抗磁性好、光電轉換效率高、反向漏電流小以及******便宜等優點，被廣泛應用。半導體探測器探測原理共同特征是利用α粒子的電離特性電離其PN結區，產生大量電子-空穴對，在偏置電壓作用下，電子-空穴分別向兩個電極移動，并輸出信號。α粒子能量不同，電離出來的電子-空穴對數量也不同，因此輸出信號的幅度也不同。根據這一特性，可利用后續電子學電路，實現脈沖幅度信息和脈沖數量信息的記錄，從而實現對某一核素的定性測量。

為了滿足α粒子同一能量衰減條件要求，***理想的測量條件是α輻射體被吸附到探測器表面，在其表面發生α衰變，這個α衰變產生的α粒子的能量不會損耗在空氣射程中。如果探測器表面鍍層厚度是一致的（用來探測α粒子的半導體探測器表面電極有一層很薄的導電層，厚度微米量級），那么α粒子穿過鍍層進入PN結區前損耗的能量基本是一致的，因此仍然能保持能量線性特性。

在進行α能譜測量時，要實現對某一核素的定性測量，則這一核素衰變產生的α粒子能量必須具有特征性，且相應衰變核素盡量為短壽核素。通過對天然放射性核素α射線能譜特性進行分析可知，在鈾系中²²²Rn，²¹⁸Po，²¹⁴Po，在釷系中²²⁰Rn，²¹⁶Po，²¹²Po均具有能量特征性，除²²²Rn外，均為短壽核素。

LB-FD700泵吸靜電收集α能譜測氡儀

產品介紹

LB-FD700測氡儀利用泵吸-靜電收集-半導體傳感器-α能譜分析法測量環境氡、土壤氡，亦可對氡析出率、水中氡活度量定量測量。產品已廣泛應用于室內環境檢測、建筑業、環保、衛生及地質找礦、輻射防護、核事故監測、輻射劑量評價、地震預報及教學等領域。

執行標準

GB 50325-2020《民用建筑工程室內環境污染控制標準》 

GB/T 14582-93《環境空氣中氡的標準測量方法》 

T/CECS 569-2019《建筑室內空氣中氡檢測方法標準》 

產品特點

1、采用靜電收集-半導體傳感器-α能譜分析法

2、有效解決土壤氡測量過程中釷射氣干擾

3、具備測量土壤氡、空氣氡、水中氡濃度和氡析出率四大功能。

4、具備單點檢測或連續檢測功能。

5、體積小、重量輕，便于攜帶。

6、靈敏度高、功耗低，交、直流兩用，直流電源可支持儀器工作30h。

7、安卓系統，全觸控操作，支持手寫、拼音等各種中英文輸入方式

8、支持WIFI、有線網絡、USB、藍牙等各種連接方式

技術參數

1.  靜電室：容積700ml，靜電場高壓2500～3000V;

2.  探測器：半導體平面硅探測器，有效探測器面積572mm2；

α粒子能量測量范圍為0～10（MeV），能量分辨率37KeV(FWHM)；

3.  本底計數率：≤0.01cpm ；

4.  探測靈敏度：0.2 cpm /pCi/L；

5.  探測下限：≤3.7Bq/m3；

6.  測量范圍：0.1～25000pCi/L

             （3.7Bq/m3～925000Bq/m3）；

7.  測量不確定度：≤10%（k = 2）；

 測量范圍：

        空氣氡：  （3.7～10000）Bq/ m3；

        土壤氡： （300～300000）Bq/ m3；

        水中氡： （0.003～100.00）Bq/L；

        氡析出率：（0.001～10.000）Bq/[m2•s] ；

8.  體積活度響應年偏移量：≤±20%；

9. 相對固有誤差：≤±20%；

10. 電 源：鋰離子充電池：11.1V、5400mA/h。充電器輸入：AC（110～240）V、輸出：12.6V/2A；

11. 工作環境溫度：（5～40）℃  濕度：≤90%RH；

12. 顯 示 器：5.5寸5點電容觸控液晶顯示屏；

13. 取氣方式：主動泵吸式 ，泵氣速率：2L/min（無真空負載）；

14. 測量時間（典型條件下）：空 氣 氡：120min 、土 壤 氡：17min 、氡析出率：300 min （不含集氣收集時間）；

15. 尺 寸： （330 × 210 × 170）mm ；

16. 重 量：2.5 ㎏（含設備防護箱、過濾器、充電器）；

17.氣候傳感器：

        溫度：測量范圍（0～50℃） ，精度±0.5℃；

        壓力：測量范圍（300～1100） hPa ，精度±1.0 hPa；

        濕度：測量范圍（0～100）%RH  ，精度±3 %RH。