氡气测量应用及α能谱测量特点

氡气测量应用

     放射性核素发生α衰变时会产生α射线，它是具有很强电离能力的重带电粒子，当其照射人体组织粘膜时，其对人体危害很大。不同核素衰变产生的α射线的能量是不同的，进行α能谱测量，可实现对某一核素的测量。目前对天然放射性核素衰变产生的α射线的测量主要是应用于氡气和钍射气的测量。据统计研究表明，室内氡气污染是仅次于吸烟导致肺癌的第2大诱因。同时，可利用氡气的一些性质，广泛应用于铀矿资源勘查、石油天然气勘查、裂隙基岩地下水资源勘查、地质构造勘查、地面沉陷勘查等领域。

 α能谱测量特点

α粒子为带正电重粒子，具有很强的电离物质的能力。同时，α粒子在物质中的射程很短，氡及其子体α衰变产生的α粒子在空气中的射程约在4cm~9cm范围内，具体会因空气湿度的影响略有差异。在进行α能谱测量时，主要是利用α粒子的电离物质的特性对其进行探测的。但是，在α能谱测量时，为了保持能量的线性关系，必须使α粒子能量损耗具有一致性，也即使其处于同一能量衰减条件下对其进行探测。

用来对α射线进行α能谱测量的主要探测器为半导体探测器，包括：金硅面垒型半导体探测器、锂离子注入型半导体探测器、Si-PIN半导体光电二极管等。半导体探测器具有能量分辨率高、性能稳定、探测效率较高、体积小、抗磁性好、光电转换效率高、反向漏电流小以及******便宜等优点，被广泛应用。半导体探测器探测原理共同特征是利用α粒子的电离特性电离其PN结区，产生大量电子-空穴对，在偏置电压作用下，电子-空穴分别向两个电极移动，并输出信号。α粒子能量不同，电离出来的电子-空穴对数量也不同，因此输出信号的幅度也不同。根据这一特性，可利用后续电子学电路，实现脉冲幅度信息和脉冲数量信息的记录，从而实现对某一核素的定性测量。

为了满足α粒子同一能量衰减条件要求，***理想的测量条件是α辐射体被吸附到探测器表面，在其表面发生α衰变，这个α衰变产生的α粒子的能量不会损耗在空气射程中。如果探测器表面镀层厚度是一致的（用来探测α粒子的半导体探测器表面电极有一层很薄的导电层，厚度微米量级），那么α粒子穿过镀层进入PN结区前损耗的能量基本是一致的，因此仍然能保持能量线性特性。

在进行α能谱测量时，要实现对某一核素的定性测量，则这一核素衰变产生的α粒子能量必须具有特征性，且相应衰变核素尽量为短寿核素。通过对天然放射性核素α射线能谱特性进行分析可知，在铀系中²²²Rn，²¹⁸Po，²¹⁴Po，在钍系中²²⁰Rn，²¹⁶Po，²¹²Po均具有能量特征性，除²²²Rn外，均为短寿核素。

LB-FD700泵吸静电收集α能谱测氡仪

产品介绍

LB-FD700测氡仪利用泵吸-静电收集-半导体传感器-α能谱分析法测量环境氡、土壤氡，亦可对氡析出率、水中氡活度量定量测量。产品已广泛应用于室内环境检测、建筑业、环保、卫生及地质找矿、辐射防护、核事故监测、辐射剂量评价、地震预报及教学等领域。

执行标准

GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》 

GB/T 14582-93《环境空气中氡的标准测量方法》 

T/CECS 569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》 

产品特点

1、采用静电收集-半导体传感器-α能谱分析法

2、有效解决土壤氡测量过程中钍射气干扰

3、具备测量土壤氡、空气氡、水中氡浓度和氡析出率四大功能。

4、具备单点检测或连续检测功能。

5、体积小、重量轻，便于携带。

6、灵敏度高、功耗低，交、直流两用，直流电源可支持仪器工作30h。

7、安卓系统，全触控操作，支持手写、拼音等各种中英文输入方式

8、支持WIFI、有线网络、USB、蓝牙等各种连接方式

技术参数

1.  静电室：容积700ml，静电场高压2500～3000V;

2.  探测器：半导体平面硅探测器，有效探测器面积572mm2；

α粒子能量测量范围为0～10（MeV），能量分辨率37KeV(FWHM)；

3.  本底计数率：≤0.01cpm ；

4.  探测灵敏度：0.2 cpm /pCi/L；

5.  探测下限：≤3.7Bq/m3；

6.  测量范围：0.1～25000pCi/L

             （3.7Bq/m3～925000Bq/m3）；

7.  测量不确定度：≤10%（k = 2）；

 测量范围：

        空气氡：  （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.  体积活度响应年偏移量：≤±20%；

9. 相对固有误差：≤±20%；

10. 电 源：锂离子充电池：11.1V、5400mA/h。充电器输入：AC（110～240）V、输出：12.6V/2A；

11. 工作环境温度：（5～40）℃  湿度：≤90%RH；

12. 显 示 器：5.5寸5点电容触控液晶显示屏；

13. 取气方式：主动泵吸式 ，泵气速率：2L/min（无真空负载）；

14. 测量时间（典型条件下）：空 气 氡：120min 、土 壤 氡：17min 、氡析出率：300 min （不含集气收集时间）；

15. 尺 寸： （330 × 210 × 170）mm ；

16. 重 量：2.5 ㎏（含设备防护箱、过滤器、充电器）；

17.气候传感器：

        温度：测量范围（0～50℃） ，精度±0.5℃；

        压力：测量范围（300～1100） hPa ，精度±1.0 hPa；

        湿度：测量范围（0～100）%RH  ，精度±3 %RH。