【導(dǎo)讀】氡及其子體是天然本底輻射劑量的主要貢獻(xiàn)者，因此是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。介紹了氡的性質(zhì)、危害及氡面析出率測(cè)量的基本原理。結(jié)合輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)當(dāng)前研。究的比較多的氡的防護(hù)技術(shù)問題設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易的氡面析出率測(cè)量裝置。為了對(duì)所設(shè)計(jì)裝置的性能有所了解，對(duì)氡析出率大小不同的樣品進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量的同時(shí)還對(duì)某些防氡材料的防氡效果進(jìn)行了驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明，該測(cè)量裝置在測(cè)。簡(jiǎn)便，改進(jìn)余地較大，應(yīng)用前景較廣泛。

　　

【正文】 意，在頂蓋挖孔洞時(shí)的切口一定要均勻、平滑且直上直下，否則容易造成封口不嚴(yán)。 圖 37 封蓋設(shè)計(jì) 如圖 38 所示，在箱底設(shè)置一個(gè) 20cm 的正方形支撐臺(tái)，支撐臺(tái)上放置一個(gè)尺寸和支撐臺(tái)相當(dāng)大小的鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)的面積要略大于樣品的底面積，且有一定的承重能力，以支持水泥塊樣品的重力為最低標(biāo)準(zhǔn)。 箱底設(shè)置支撐臺(tái)和鐵絲網(wǎng)的目的在于是樣品處于東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 近似懸 空在箱中的狀態(tài)，讓樣品的六個(gè)面的氡可以自由的析出，使測(cè)量結(jié)果更接近于實(shí)際。 圖 38 箱體底部設(shè)計(jì) （ 3） 測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量系統(tǒng)由累積箱、鐵絲網(wǎng)、軟管、干燥劑、測(cè)氡儀等設(shè)備組合而成。 如圖 32 所示，將兩根軟管分別插入箱頂部的小的孔洞 （一高一低） ， 縫隙用密封膠封好。將稍高一點(diǎn)的軟管接出來后通過干燥劑連接到測(cè)氡儀的近期口，測(cè)氡儀的出氣口用軟管連接至累積箱中稍低的一根軟管，軟管與軟管間插實(shí)，并用膠帶纏緊。樣品輕放在鐵絲網(wǎng)中央。 測(cè)量步驟 （ 1） 將做好的水泥塊用砂紙打磨平滑，測(cè)出表面積。于恒溫恒濕處儲(chǔ)存（以避 免溫度和濕度對(duì)析出率的影響）。 （ 2） 將 Rad7 測(cè)氡儀的進(jìn)氣口與干燥管相連，干燥管的另一端接箱內(nèi)連出的較高的軟管，箱內(nèi)較高的軟管與測(cè)氡儀的出氣口相連，將鐵絲網(wǎng)放入箱內(nèi)支撐臺(tái)上，準(zhǔn)備好水和橡皮泥。 （ 3） 檢查 箱體各 接合處有無縫隙，頂蓋和孔洞是否吻合，頂蓋軟管插入處密封是否完好，軟管與軟管之間連接是否緊密，干燥劑是否需要烘干，軟管的老化程度 （盡量使用新的軟管，使用時(shí)間過長(zhǎng)的軟管會(huì)有一定程度的硬化和脆化，容易造成漏氣） 和儀器是否正常。 （ 4） 敞開累積箱，使箱內(nèi)外空氣流通，使空氣充分循環(huán)，在室內(nèi)有條件的話可以開風(fēng)扇 幫助空氣流通，以達(dá)到箱內(nèi)外氡濃度相同的目的。儀器設(shè)置好后首先測(cè)量箱內(nèi)本底，時(shí)間 4 小時(shí)，每 1 小時(shí)記錄一次。 （ 5） 本 底 測(cè) 完畢之后， 連接好 測(cè)量系統(tǒng)， 輕輕放入 1 號(hào)水泥塊 ，輕放于鐵絲網(wǎng)中央（使水泥塊成近似懸空狀態(tài)，讓水泥塊的六個(gè)面的氡都能自由的析出），蓋好蓋子，左右旋轉(zhuǎn)幾下，密封累積箱， 在頂蓋接縫處用蘸水的橡皮泥密封好，并仔細(xì)檢查有無遺漏的縫隙。 （ 6） 設(shè)置成 每 1 小時(shí)測(cè)量 1 次 ，選擇“ Test start”開始測(cè)量。 （ 7） 在測(cè)量過程中定時(shí)檢查儀器工作狀態(tài) ，讀取數(shù)據(jù)， 檢查數(shù)據(jù)有無明顯跳動(dòng)等東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 異常。 測(cè)量 120 個(gè)數(shù)據(jù)，每一 個(gè)數(shù)據(jù)用時(shí) 1 小時(shí)，測(cè)量完畢后 保存好數(shù)據(jù)，取出 1 號(hào)水泥塊。讓箱內(nèi) 外 空氣流通以通風(fēng) （室內(nèi)必須開窗通風(fēng)） ，儀器凈化，凈化后讓儀器休息數(shù)小時(shí)。將使用過干燥劑烘干。 （ 8） 準(zhǔn)備好 下一個(gè)待測(cè)樣品 ，重復(fù) 38 步驟。 （ 9） 待全部水泥塊測(cè)量完畢后，將保存的全部數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。 （ 9） 將測(cè)量系統(tǒng)分解，儀器在檢查正常后收回。接觸密封，收拾好所有設(shè)備，室內(nèi)充分通風(fēng)。 測(cè)量數(shù)據(jù)處理 測(cè)量結(jié)果 通過對(duì)樣品的測(cè)量，得到 8 組氡濃度值數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制曲線 （圖 3 331 312） ，從曲線上可 以看出，累積箱封閉以后，任一時(shí)刻 未涂 防氡涂料 的水泥塊析出的氡的濃度都要比涂了 防氡涂料 的水泥塊析出的氡的濃度大，且隨著累積時(shí)間的增長(zhǎng)，未涂 防氡涂料 的水泥塊引起的累積箱內(nèi)的氡的量比涂 了防氡涂料 的水泥塊引起的累積箱內(nèi)的氡的量變化速度快。達(dá)到最大濃度時(shí)，涂 有防氡涂料 的水泥塊的箱內(nèi)氡濃度相比未涂的要小?？梢哉J(rèn)為 這種 防氡涂料起到了一定的密封介質(zhì)表面、隔離氡的作用。 圖 39 1 號(hào)樣 在累積箱中氡濃度隨時(shí)間的變化 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 310 2 號(hào)樣在累積箱中氡濃度隨時(shí)間的變化 圖 311 3 號(hào)樣在累積箱中氡濃度隨時(shí)間的變化 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 312 4 號(hào)樣在累積箱中氡濃度隨時(shí)間的變化 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)式（ 39） 、 （ 310） 和（ 311）可得 到所測(cè)樣品的氡析出率及有效衰變 系數(shù) 。為了計(jì)算方便 ， 在 matlab 環(huán)境下可使用 polyfit 函數(shù) 可 實(shí)現(xiàn) 上式的計(jì)算 ，具體命令格式為 [11]： x=[]。 y=[]。 p=polyfit(x,y,1)。 v=。 s=。 le=log(p(1,1))/3600 de=p(1,2)*le*v/s/(1p(1,1)) 計(jì)算結(jié)果見表 33。 從表中 數(shù)據(jù) 可以看出 ： （ 1） 無論是 高析出率的樣品還是 低析出率的樣品，在涂 好防氡涂料 以后，樣品表面的氡析出率都有明顯的減少。 說明 防氡涂料 能起到屏蔽 氡的 作用。 （ 2） 有效衰 變常數(shù)大于氡的衰變常數(shù) （ 106s1） ， 說明累積箱內(nèi)的氡在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的概率變大了，也就是說箱內(nèi)的氡減少的因素不止有衰變一種。 （ 3） 防氡涂料對(duì)于 低析出率的樣品的防氡效果 （ 80%左右） 明顯大于其對(duì)于高析出率樣品的防氡效果 （ 40%左右）， 說明 防氡涂料 對(duì) 于析出率小的樣品 有更好的防氡效果 。防氡涂料 的防氡原理是 在含氡物質(zhì)表面 形成一層膜， 這層?？梢?起到阻止氡分子通過的作用 。析出率高度的樣 品 在涂 好防氡涂料 后在 涂料 還 未 干透 期間 ， 有大量的氡 從 樣品 表面析出，在 涂料 層形成氣 孔 ， 干燥后這些氣孔 并沒有愈合， 這 就使得 涂料 在射氣介質(zhì)表面沒有形成一個(gè)完整的覆蓋層，從而沒有起到良好的防氡效果。 表 33 數(shù)據(jù)處理結(jié)果 編號(hào) 析出 率 /(Bqm2s1) 有效衰變常數(shù) /(s1) 防氡效果 1 號(hào)未涂 % 1 號(hào)已涂 2 號(hào)未涂 % 2 號(hào)已涂 3 號(hào)未涂 % 3 號(hào)已涂 4 號(hào)未涂 % 4號(hào)已涂 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 23 結(jié)論 本文主要介紹了氡析出率測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，本裝置的理論依據(jù)靜態(tài)法測(cè)量氡析出率，通過累積含氡介質(zhì)表面析出的氡并根據(jù)其濃度變化規(guī)律來計(jì)算出面析出率。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證該方法可行 。結(jié)合當(dāng)前研究的比較多的防氡技術(shù)問題對(duì)裝置的性能進(jìn)行了測(cè)試并驗(yàn)證了某些防氡涂料的防氡效果，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。綜上所述，總結(jié)出 以下結(jié)論 ： 環(huán)境中氡的主要來源是大地釋放，地下水輸運(yùn)，建筑材料釋放； 現(xiàn)如今鋼鐵冶煉所產(chǎn)生的大量廢渣用于建材，天然巖石用于建筑裝飾，這些材料都可能含有較高水平的鐳。建筑材料已稱為室內(nèi)氡濃度的第二大來源。 鈾礦冶工業(yè)產(chǎn)生大量的鈾尾礦， 廢石和尾礦對(duì)公眾和環(huán)境污染危害很多，其中氡及其子體危害最為嚴(yán)重 。 環(huán)境中的氡必須隨時(shí)監(jiān)控，通過測(cè)量 建筑材料或鈾尾礦的析出率來查找氡的來源，并及時(shí)采取措施， 降低氡的危害。這就給本裝置提供了 廣泛的發(fā)展前景和應(yīng)用前景。 氡析出率測(cè)量的方法很多，多數(shù)是直接測(cè)量，常用的是局部靜態(tài)法 、 全巷動(dòng)態(tài)法，本裝置使用的是局 部靜態(tài)法，該方法對(duì)裝置的密封性要求較高，不能漏氣，否則實(shí)際的衰變 常數(shù) 會(huì)比理論值大很多，計(jì)算出的氡析出率自然也就不準(zhǔn)確。 防氡涂料 的防氡原理是在射氣介質(zhì)表面形成一層膜，能有效阻止氡原子通過，從而起到防氡的作用。經(jīng)過驗(yàn)證， 防氡涂料對(duì)于待測(cè)樣品的防氡 效果明顯，但存在的缺點(diǎn)是成本較高，對(duì)高析出率的樣品防氡效果稍差。所以在氡濃度 較高 的環(huán)境中，應(yīng)同時(shí)采取通風(fēng)、吸附、隔離等方法 來防氡、降氡。 本測(cè)量裝置可較為準(zhǔn)確地測(cè)出 測(cè)樣品的面氡析出率，且性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便 、 靈敏度高 、 針對(duì)性強(qiáng) 、適 用范圍廣 。缺點(diǎn)在于測(cè)量的 時(shí)候耗時(shí)較長(zhǎng)，但是改進(jìn)余地較大，應(yīng)用前景較廣泛。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致 謝 24 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們知識(shí)運(yùn)用能力的一次全面的考核，也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學(xué)術(shù)論文和工作打下良好的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校 —— 東華理工大學(xué)，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；特別要感謝的就是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師，覃國(guó)秀講師，覃老師對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)讓我很佩服。覃老師干工作細(xì)心而到位 ，對(duì)我們的進(jìn)展很關(guān)心，對(duì)他帶的學(xué)生一視同仁，而且經(jīng)常性的組織答疑，詢問我們?cè)谧霎厴I(yè)設(shè)計(jì)是遇到的困難，并一一地耐心加以幫助和解決。一開始，覃老師給我們每個(gè)人都做了細(xì)致的規(guī)劃，讓我們安排好時(shí)間，使自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有條不紊地進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)的過程中，覃老師還經(jīng)常主動(dòng)地進(jìn)行指導(dǎo)，這讓我非常感動(dòng)。我的其他同學(xué)很多都沒有得到像我這樣的指導(dǎo)教育。我自知大學(xué)四年里的學(xué)習(xí)成績(jī)不好，這是我最后一份作業(yè)，如果沒有覃老師的指導(dǎo)教育，我很難完成，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，又學(xué)會(huì)了很多知識(shí)，再次感謝覃老師的幫助。最后還要感謝相關(guān)資料的編著者和給予 我們支持的社會(huì)各界人士，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┮粋€(gè)良好的環(huán)境，使本次設(shè)計(jì)圓滿完成。本人的學(xué)術(shù)水平十分有限，缺點(diǎn)和不足在所難免，懇請(qǐng)各位評(píng)委老師批評(píng)指正。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1] 劉小松，丘壽康 .一種較準(zhǔn)確而快速測(cè)量氡析出率的方法 [J].輻射防護(hù) .2021,27（ 3）： 156162. 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