[發明專利]氡析出率和氡濃度現場多道α能譜測量儀

無效

• 申請號: 200610078897.5
• 申請日: 2006-05-12
• 公開（公告）號: CN101071108A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 付錦;潘大金;裴承凱;黃平
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01T1/167
• 代理公司: 核工業專利中心
• 代理人: 代平

技術領域

本發明涉及氡析出率和氡濃度測量儀器，屬于核輻射探測領域，具體涉及氡析出率和氡濃度現場多道α能譜測量儀，其既可用于尾礦表面、土壤、地面、建材、核設施場所表面氡析出率的α能譜測量，也可用于環境氡濃度測量。

背景技術

²²²Rn是鈾系放射性衰變系列中唯一的一個氣體子體，它是一個惰性的放射性核素，氡核素通過²¹⁸Po，²¹⁴Pb，²¹⁴Bi，²¹⁴Po和²¹⁰Pb進行衰變，隨著沿著這個路徑的每次衰變，核素都會發射射線：α粒子，β粒子和γ射線或者它們的組合。從氣體核素氡開始衰變到穩定的²⁰⁶Pb，其α衰變包括長壽命和短壽命的子體。

在這個衰變系列中，²²²Rn是通過發射α粒子而發生衰變的，由于氡氣是惰性氣體，不會與其它材料發生化學反應，半衰期是3.825天。某一個氡核隨時都會衰變，但衰變最有可能發生在兩個半衰期內，氡衰變時，會釋放能量為5.49MeV的α粒子，核素隨之轉變為²¹⁸Po，釙原子是金屬，易于粘著在與之相接觸的物體的表面上，例如空氣中的塵埃或者材料的表面或者動物的肺葉上。²¹⁸Po的半衰期很短，為3.05分鐘，這意味著它們中的大多數會在形成后的6分鐘內發生衰變，²¹⁸Po的平均壽命僅為4.4分鐘，它也發生α衰變，能量為6.00MeV，衰變之后轉變為²¹⁴Pb，半衰期26.8分，這個核素和它的子體214Bi(半衰期19.8分鐘)都是β衰變體，之后衰變為另一個α衰變體²¹⁴Po，這個核素半衰期極短，只有164微秒，并在衰變時發射能量為7.69MeV的α粒子，當²¹⁴Po衰變時變為²¹⁰Pb，后者的半衰期約為22.3年，其平均壽命長達32.2年，由于它具有較長的半衰期，在氡氣測量中通常忽略²¹⁰Pb這個因素，它只會給一些總計數率儀器的背景帶來負面影響。另外兩個天然放射性系列釷系和錒系中的兩個氣體元素是²²⁰Rn和²¹⁹Rn，它們的半衰期都很短，他們的影響相當小，通常忽略其貢獻。

α能譜測量多被用于進行在溫濕度變化比較小的室內進行測量，少有用于尾礦現場的測量，因為尾礦現場溫濕度變化很大，測量條件惡劣，不采取相應的措施難以保證測量的穩定性。

發明內容

本發明提供了一種在現場溫濕度變化大、測量條件惡劣時仍能有效、準確、穩定地測量氡析出率和氡濃度現場多道α能譜測量儀。

本發明的氡析出率和氡濃度現場多道α能譜測量儀，包括氡收集裝置、半導體探測器、電荷靈敏放大器、主放大器、多道分析器，在多道分析器上設有USB接口，通過該USB接口連接筆記本電腦，通過筆記本電腦控制α能譜連續全譜測量和顯示α連續譜；對該α能譜測量儀還采用如下方式進行穩譜：測量開始前，選定用于穩譜的參考峰位及峰的上下邊界參數，將上述參數輸入筆記本電腦中；在測量過程中，通過筆記本電腦在線控制每隔幾秒對上述峰位檢測一次，如峰位道址漂移，則通過筆記本電腦在線控制自動調節主放大器的增益，直至回到原來的峰位為止；在α能譜測量儀每次開機時進行零點校正，即將固定能量的單峰α源的峰位穩定在一個固定道址，通過筆記本電腦控制或零點調節電位器調節主放大器的增益調整零點。

如上所述的氡析出率和氡濃度現場多道α能譜測量儀，在該α能譜測量儀機箱內左右或前后兩側分別裝有風扇，在多道分析器的主芯片上裝有散熱片和散熱風扇。