[發明專利]開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的方法

有效

• 申請號: 201811387864.8
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109188494B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 袁紅志;譚延亮
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 鄒小強

開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的裝置及方法，測量裝置中，進氣管套及出氣管套分別安裝在瓶蓋上，進氣管插在進氣管套上，出氣管插在出氣管套上，出氣管與氣泵的進氣端連接，氣泵的出氣端與三通電磁閥的進氣端連接，三通電磁閥的第一出氣端與靜電收集法測氡儀進氣端連接，三通電磁閥的第二出氣端與大氣環境相通，靜電收集法測氡儀出氣端與流量計連接。測量時，將裝有待測水樣的測量裝置放置在恒溫環境中，氣泵以一定流率控制空氣進入進氣管鼓泡，將待測水樣中的氡攜帶出來，通過出氣管進入氣泵，然后進入靜電收集法測氡儀測得氣態氡濃度，再根據環境溫度、待測水樣的體積、氣泵的流率以及靜電收集法測氡儀的讀數計算出水樣中的鐳濃度。

技術領域

本發明涉及一種核輻射探測技術，特別是一種開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的方法。

背景技術

鐳(Ra-226)是一種極毒的親骨性α放射性核素，它在體內的大量沉積會誘發骨癌或白血病，從而危害人體健康。鐳(Ra-226)在地下水活度普遍較高，比一般的地表水(河水、湖水、海水等)的活度高1-2個數量級；世界上許多地區的飲用水源是地下水，靜電收集法部分地區地下水中天然含有高濃度的鐳元素或隨著不同礦產例如鈾礦山等的開采有大量的鐳元素活化釋放進入到地下水，使得人們在使用地下水做飲用水源時存在較大的安全隱患，因而在進行飲用水源選取時需要對當地的地下水中含有的鐳元素的濃度進行長期的監測?，F有技術水中鐳元素濃度的測量裝置及測量方法復雜且測量時間長，需要一種可實現快速測量水中鐳濃度的裝置及方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的方法，利用該方法能快速得到準確的水中鐳濃度。

本發明的技術方案是：開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的方法，基于開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的裝置，該裝置包括水樣測量瓶、瓶蓋、進氣管套、出氣管套、進氣管、出氣管、氣泵、靜電收集法測氡儀、流量計及三通電磁閥。

進氣管套及出氣管套分別安裝在瓶蓋上，進氣管插在進氣管套上，出氣管插在出氣管套上，出氣管通過軟管與氣泵的進氣端連接，氣泵的出氣端通過軟管與三通電磁閥的進氣端連接，三通電磁閥的第一出氣端通過軟管與靜電收集法測氡儀的進氣端連接，三通電磁閥的第二出氣端與大氣環境相通，靜電收集法測氡儀的出氣端通過軟管與流量計連接；

包括測量過程和計算過程，其具體步驟如下：

一、測量過程

A、將開環式靜電收集法部分積分測量水中鐳濃度的裝置放置在恒溫的環境，并測量環境溫度；

B、將待測水樣倒入水樣測量瓶內，并蓋緊瓶蓋，進氣管的出氣口在待測水樣內并靠近水樣測量瓶的瓶底，出氣管的進氣口位于待測水樣液面上；

C、打開三通電磁閥的第二出氣端，關閉三通電磁閥的第一出氣端，啟動氣泵，調節氣泵的流率，使得空氣通過進氣管進入待測水樣中鼓泡，同時將待測水樣中的氡攜帶出來，通過出氣管進入氣泵進入三通電磁閥，然后從三通電磁閥的第二出氣端進入大氣環境，由于氣泵的流率非常大，氣泵啟動5-30分鐘后，能夠認為氣路中氡的濃度為0；

D、關閉三通電磁閥的第二出氣端，打開三通電磁閥的第一出氣端，通過獲取流量計讀數來控制氣泵調小流率，使得空氣通過進氣管進入待測水樣中鼓泡，同時將待測水樣中的氡攜帶出來，通過出氣管進入氣泵進入三通電磁閥，然后從三通電磁閥的第一出氣端進入靜電收集法測氡儀后，再通過流量計進入大氣環境；在調小氣泵流率時，氣泵的流率保持適中，使得靜電收集法測氡儀測量腔內的氡濃度與水樣測量瓶內的氣態氡濃度同步變化；

E、采用較短的時間間隔測量，即2-10分鐘測量一次，一直測量到氡濃度趨于恒定值。

二、計算過程

根據環境溫度、待測水樣的體積、氣泵的流率以及靜電收集法測氡儀的讀數計算水樣中的鐳濃度。