GB/T 14582-93《环境空气中氡的标准测量方法》(二)
Standard methods for radon measurement
in environmental air GB/T 14582—93
5 双滤膜法
5.1方法提要
此方法是主动式采样,能测量采样瞬间的氡浓度,探测下限为3.3Bq/m3。
采样装置如图3所示。抽气泵开动后含氡气经过滤膜进入衰变筒,被滤掉子体的纯氡在通过衰变筒的过程中以生成新子体,新子体的一部分为出口滤膜所收集。测量出口滤膜上的α放射性就可换算出氡浓度。

图3 双滤膜法采样系统示意图
1-入口膜;2-衰变筒;3-出口膜;4-流量计;5-抽气泵
5.2 设备或材料
a.衰变筒,14.8L;
b.流量计,量程为80L/min的转子流量计;
c.抽气泵;
d.α测量仪,要对RaA、RaC/的α粒子有相近的计数效率;
e.子体过滤器;
f.采样夹,能夹持¢60的滤膜;
g.秒表;
h.纤维滤膜;
i.α参考源,24lAm或239Pu;
j.镊子。
5.3 测量前的检查
5.3.1 采样系统检查
a.抽气泵运转是否正常,能否达到规定的采样流速。
b.流量计工作是否正常。
c.采样系统有无泄漏。
5.3.2 计数设备检查
a.计数秒表工作是否正常。
b.α测量仪的计数率和本底有无变化。
c.检查测量仪稳定性,对α源进行每分钟一次的十次测量。对结果进行X2检验,若工作状态不正常,要查明原因,加以处理。
5.4 布点
5.4.1 室内测量
室内采样测量应满足下列要求:
a.布点原则与采样条件要满足附录A(补充件)A2的要求。
b.进气口距地面约1.5m,且与出气口高度差要大于50cm,并在不同方向上。
5.4.2 室外测量
在室外采样测量应满足下列要求:
a.采样点要有明显的标志。
b.要远离公路,远离烟囱。
c.地势开阔,周围10m内无树木和建筑物。
d.若不能做24h连续测量,则应在上午8-12时采样测量,且连续2d。
e.在雨天,雨后24h内或大风过后12h 内停止采样。
5.5 记录
采样期间应记录的内容见附A(补充件)A3。
5.6 操作程序
a.装好滤膜,按图3把采样设备联接起来。
b.以流速q(L/min)采样t min。
c.在采样结束后T1-T2时间间隔内测量出口膜上的α放射性。
d.用式(4)计算氡浓度:

式中:CRn——氡浓度,Bq/m3;
Kt——总刻度系数,Bq/m3计数;
Na——T1~T2间隔的净α计数,计数;
V——衰变筒容积,L;
E——计数效率,%;
η——滤膜过滤效率,%;
β——滤膜对α粒子的自吸收因子,%;
Z——与t、T1~T2有关的常数;
F1——新生子体到达出口滤膜的分额,%。
5.7系数标定
5.7.1E的确定方法
a.在与样品测量相同的几何条件下,测得α标准源的净计数率;
b.将计数率除以源的活度,即得到计数效率E;
c.针对不同的探测器要进行能量修正。
5.7.2 β的正确方法
a.按规定采样条件,将氡子体收集在滤膜上。等待30min后,在相同的条件下依次快速地(如每次1min)测量滤膜正面、反面反正面盖上同类质量厚度相近的空白滤膜后的α计数,记为C1、C2、C3;
b.按式(5)计算β:

式中:C1——正面α计数率,计数/min;
C2——反面α计数率,计数/min;
C3——正面盖上同类空白滤膜后的α计数率,计数/min。
c.对每一批滤膜都要测定β值,每次至少测3个样品,求出β平均值。
5.7.3 η的测定方法
a.选2张质量厚度相近的滤膜,重叠在一起,滤膜之间要有2.0mm的距离。以规定的流速采样5min;
b.采样结束后,将2张滤膜分别装在两个同样的采样头上,在同一台仪器上交替测量或在两台仪器上平行测量(两台仪器效率不同加以修正),得到两条衰变曲线;
c.取同一时刻或同一时间间隔的计数,得到n1、n2,代入式(6)即得η值。

式中:n1——第一张滤膜计数;
n2——第二张滤膜计数。
5.7.4 Z的确定方法
a.用式(7)求出氡通过衰变筒的时间:
式中:Ts——氡通过衰变时间,s;
l——衰变筒长度,cm;
S——衰变筒横截面积,cm2;
q——采样流速,L/min。
b.当Ts<10s时,由表1查Z值。
表 1 Z 值表( T s < 10s )
|
t,min |
5 |
5 |
5 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
15 |
15 |
15 |
15 |
|
T 1 ,min |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
T 2 ,min |
6 |
15 |
30 |
100 |
6 |
15 |
30 |
100 |
6 |
15 |
30 |
100 |
|
Z |
1.673 |
2.597 |
3.411 |
6.314 |
2.312 |
3.803 |
5.425 |
11.068 |
2.656 |
4.634 |
7.070 |
15.281 |
c. 当 T s ≥ 10s 时,由表 2查 Z 值。
表 2 Z 值表( T s ≥ 10s )
|
T s s |
t min |
T 1 ~ T 2 , min | |||||||
|
1 ~ 11 |
1~ 21 |
1~ 31 | |||||||
|
Z |
σ,% |
Z |
σ,% |
Z |
σ,% | ||||
|
10 |
5 |
2 .273 |
1.64 |
2.890 |
1.40 |
3.425 |
1.18 | ||
|
10 |
3.274 |
1.48 |
4.403 |
1.19 |
5.481 |
0.94 | |||
|
20 |
4.403 |
1.19 |
6.634 |
0.82 |
8.797 |
0.62 | |||
|
30 |
5.461 |
0.94 |
8.797 |
0.62 |
11.898 |
0.46 | |||
|
60 |
8.506 |
0.63 |
14.570 |
0.40 |
20.166 |
0.31 | |||
|
40 |
5 |
2.165 |
6.32 |
2.774 |
5.32 |
3.310 |
4.50 | ||
|
10 |
3.108 |
5.70 |
4.255 |
4.49 |
5.334 |
3.60 | |||
|
20 |
4.255 |
4.49 |
6.480 |
3.15 |
8.640 |
2.38 | |||
|
30 |
5.334 |
3.60 |
8.640 |
2.38 |
11.820 |
1.78 | |||
|
60 |
8.363 |
2.42 |
14.401 |
1.50 |
19.997 |
1.15 | |||
|
90 |
5 |
2.002 |
13.37 |
2.599 |
11.23 |
3.136 |
9.52 | ||
|
10 |
2.898 |
12.07 |
4.031 |
9.52 |
5.111 |
7.63 | |||
|
20 |
4.031 |
9.52 |
6.24 |
6.68 |
8.404 |
5.05 | |||
|
30 |
5.111 |
7.63 |
8.424 |
5.65 |
11.580 |
3.77 | |||
|
60 |
8.123 |
5.10 |
14.145 |
3.31 |
19.716 |
2.54 | |||
5.7.5 Ff的确定方法
a. 按式(8)计算μ:

式中:μ——无量纲常数;
D——新生子体的扩散系数,0.085cm2/s;
l——衰变筒长度, cm;
q——采样流速,cm3/s。
b.根据μ值从表3中查出Ff值。
表3 Ff值表
|
μ |
F f |
μ |
F f |
μ |
F f |
μ |
F f |
μ |
F f |
|
0.005 |
0.877 |
0.06 |
0.654 |
0.16 |
0.562 |
0.45 |
0.320 |
1.50 |
0.110 |
|
0.008 |
0.849 |
0.07 |
0.633 |
0.18 |
0.481 |
0.50 |
0.282 |
2.00 |
0.083 |
|
0.01 |
0.834 |
0.08 |
0.614 |
0.20 |
0.462 |
0.60 |
0.248 |
2.50 |
0.067 |
|
0.02 |
0.834 |
0.09 |
0.596 |
0.25 |
0.420 |
0.70 |
0.220 |
3.00 |
0.056 |
|
0.03 |
0.731 |
0.10 |
0.580 |
0.30 |
0.384 |
0.80 |
0.197 |
4.00 |
0.042 |
|
0.04 |
0.705 |
0.12 |
0.551 |
0.35 |
0.349 |
0.90 |
0.178 |
5.00 |
0.033 |
|
0.05 |
0.678 |
0.14 |
0.525 |
0.40 |
0.324 |
1.00 |
0.162 |
5.8 质量保证措施
5.8.1 刻度
每年用标准氡室对测量装置刻度一次,得到总的刻度系数。
5.8.2 平行测量
用另外一种方法与本方法进行平行采样测量。用成对数据t检验方法来检验两种方法结果的差异,若t超过临界值,应查明原因。平行采样数不低于样品数的10%。
5.8.3 操作注意事项
a.入口滤膜至少要3层,全部滤掉氡子体;
b.采样头尺寸要一致,保证滤膜表面与探测器之间的距离为2mm左右;
c.严格控制操作时间,不得出任何差错,否则样品作废;
d.若相对湿度低于20%时,要进行湿度校正;
e.采样条件要与流量计刻度条件相一致。





