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测氡仪
氡元素简介

    自然界存在三种天源放射性系,即铀镭系(起始元素是238U)、锕铀系(起始元素是235U)和钍系(起始元素是232Th)。氡(222Rn)及其同位素219Rn和220Rn是这三个天然放射系中唯一的气体放射性元素。235U总是同238U共生,而232Th在一定条件下也与238U共生。在地球的地壳中普遍有238U的存在,也就是说,氡是无处不在,只是其浓度的高低不同而已。

    氡元素又称之为氭,是一种化学元素。氡通常的单质形态是氡气,为无色、无嗅、无味的惰性气体,具有放射性。氡的化学反应不活泼,氡也难以与其他元素发生反应成为化合物。氡没有已知的生物作用。因为氡是放射性气体,当人吸入体内后,氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,引发肺癌。

    建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材,最容易释出氡。

    由于氡是地壳中放射性铀、镭和钍的蜕变产物,是一种惰性气体,因此地壳中含有放射性元素的岩石总是不断的向四周扩散氡气,使空气中和地下水中多多少少含有一些氡气。强烈地震前,地应力活动加强,氡气不仅运移增强,含量也会发生异常变化,如果地下含水层的地应力作用下发生形变,就会加速地下水的运动,增强氡气的扩散作用,引起氡气含量的增加,所以测定地下水中氡气的含量增加可以作为一种地震前兆。

 

氡的特性与危害

    一、氡的特性

    氡在标准状态下是无色无味透明的单原子惰性气体,密度为9.73kg/m3。当温度下降到-65℃时变为液体,其密度为5.7×103kg/m3,汽化热为4325cal/mol。温度进一步下降到-71℃时变成闪闪发光的橙黄色固体。

    氡气是天然放射性铀钍衰变系中镭同位素的衰变子体,本身亦具有放射性,放出一个α粒子,衰变成为氡子体, 其半衰期为3.825天。

    氡的测量可用来探寻铀钍矿床还可以用来勘探石油,在寻找清洁能源方面有重大意义。我国利用水中氡气变化预测地震已有40年历史, 2000年以来国际上又用土壤氛预测地震有新突破。

    二、氡的危害

    氡也是导致居民肺癌发生的原因之一,是仅次于吸烟诱发肺癌的第二大因素。近十几年来, 世界卫生组织宣布人们所受到的天然辐射中50%是由环境中的氡气造成的,故目前氡气的测定已逐渐成为公众关心的话题。全面了解测氡仪器种类、原理及应用也为人们更加关注。

    随着我国经济的发展,住宅条件的改善,环境氡问题已越来越突出。自1995年开始,我国相继颁布了“GB/T 16146-1995 住房内氡浓度控制标准”(现已作废,被“GB/T 16146-2015 室内氡及其子体控制要求”替代)、“GB 16356-1996 地下建筑氡及氡子体控制标准”、“GB 50325-2001 民用建筑工程室内环境污染控制规范”(现已作废,被“GB 50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范”替代)、“GB 6566-2001 建筑材料放射性核素限量”(现已作废,被“GB 6566-2010 建筑材料放射性核素限量”替代)、“GB/T 18883-2002 室内空气质量标准”和“GB 18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准”等控制氡的国家标准,对居室内和地下建筑内的氡浓度水平进行干预。从而促使环境空气中氡和氡子体的测量和控制得到了迅速的发展,各种新的测量方法和仪器被开发利用。要知道居室内的氡浓度是否超标,就必须进行氡浓度的准确测定。现阶段主要是靠测氡仪来测定氡浓度。

测氡仪的种类

    氡及其放射性子体的测量方法和测量仪器很多, 大约有30多种。

    1、按照测定场合的不同来分类
    分为土壤氡的测定方法、空气中氡的测定方法、水中氡的测定方法三类, 其中每类又包括多种方法。

    2、根据测氡目的不同、采取的方法不同
    利用测氡来探寻铀钍矿床、找石油、预报地震等, 与环境中或室内氡的测定, 所采用的方法就有所不同。

    3、按照测定同位素种类的不同来分类
    直接测量氡气本身、还是间接地测量氡的第一代子体镭A(RaA;它就是Po)的放射性,这也是一种分类方法。

    4、根据采样方式不同来分类
    可以用泵抽取部分大气(或水中气、壤中气)所谓“ 抓样” 来测定, 或者可以采用无源式(被动式) 等待氡气自己扩散到探测器上并累积一段时间后用探测器去分析。前者称做暖时法(微分)测量, 而后者称做累积法(积分)测量。

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