[發明專利]一種水體總α、總β比活度實時在線監測方法

在審

• 申請號: 202110778305.5
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113625331A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 郭生良;葛良全;羅明濤;余鵬;鄧志鵬;向葉舟
• 申請（專利權）人: 成都新核泰科科技有限公司
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36;G01N23/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種水體總α、總β比活度實時在線監測方法，包括：S1、取樣待監測水體；S2、對待監測水體中天然放射性來源進行衰變系分析，并確定輻射體α和輻射體β衰變過程產生的γ射線能譜；S3、根據γ射線能譜，確定對總α、總β比活度有貢獻的核素；S4、根據確定出的核素的峰面積和探測效率，分別計算水體總α比活度和總β比活度。本發明方法不需要進行蒸發制樣等復雜的過程，因此對操作人員的要求較低，且測量過程中不會使用化學試劑對環境沒有污染；提高了總α、總β比活度測量效率，實現了實時監測，確保了水體環境及人民生活用水的安全，提高了水體放射性事故的預警能力。

技術領域

本發明屬于水體放射性測量技術領域，具體涉及一種水體總α、總β比活度實時在線監測方法。

背景技術

水中總α/β比活度一直時世界各國重點監測的項目，目前對于水體放射性的測量多采用現場取樣與實驗室分析相結合的方式，即先到現場取樣再回實驗室中對樣品進行濃縮蒸發處理，最后使用氣體探測提或者液體閃爍計數器測量樣品的總α/β比活度，該方法為直接測量法，其原理都是根據水體中放射性核素衰變發出的α/β粒子在水中的射程較近，要達到更高的測量精度，需要確保探測介質能夠接收到所發出的α/β粒子，這很大程度上增加了探測的難度和裝置整體的成本，并且現有設備靈敏體積小、檢出限低無法實現在線連續測量總α/β，并且該方法存在著周期長、樣品代表性差、操作較繁瑣、依賴精密儀器、化學試劑需求較多等不足支持，因此國內外的科研工作者一直在探索更加簡便有效并且實時性好的方法。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的水體總α、總β比活度實時在線監測方法解決了現有的總α、總β比活度監測方法周期長、操作繁瑣等問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種水體總α、總β比活度實時在線監測方法，包括以下步驟：

S1、取樣待監測水體；

S2、對待監測水體中天然放射性來源進行衰變系分析，并確定輻射體α和輻射體β衰變過程產生的γ射線能譜；

S3、根據γ射線能譜，確定對總α、總β比活度有貢獻的核素；

S4、根據確定出的核素的峰面積和探測效率，分別計算水體總α比活度和總β比活度。

進一步地，所述步驟S2中的進行衰變系分析時的衰變系包括²³⁸U衰變系、²³⁵U衰變系、²³²Th衰變系和⁴⁰K衰變系。

進一步地，所述步驟S2中，確定γ射線能譜時，γ射線同時滿足以下條件：

(1)伴隨輻射體α和輻射體β衰變產生，且有至少大于0.01的分支比；

(2)峰康比至少大于9.88:1，且能量峰不能淹沒在康普頓坪的環境本底中；

(3)能量峰的周圍沒有其他相近的峰存在，且計算峰面積時不受其他相近的能量峰計算影響。

進一步地，所述步驟S3中，對總α比活度有貢獻的核素包括²²⁶Ra和²²⁴Ra；對總β比活度有貢獻的核素包括²¹⁴Pb、⁴⁰K、²¹⁴Bi和²⁰⁸Tl。

進一步地，所述步驟S4中，水體總α比活度A_α的計算公式為：