【技术实现步骤摘要】
一种静电收集法测量土壤潜势氡浓度的方法及装置
本专利技术涉及一种核辐射探测技术，特别是一种利用静电收集测氡仪对表层土壤采样测量得到土壤潜势氡浓度的方法及装置。
技术介绍
岩石和土壤中含有天然放射性元素铀(镭),母体元素铀(镭)经衰变后,产生放射性氡气。化学元素氡又称之为氭，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。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。土壤氡浓度与低层建筑室内氡水平以及地下建筑氡水平息息相关，在设计和施工以前，对土壤氡浓度进行测量和评价，避免房屋建在含放射性镭等的地基上，这是降低氡及其子体潜在危害的最有效措施。与室内氡水平直接相关的是土壤潜势氡浓度(土壤中潜在的最大氡浓度)，各种不同地质类型的土壤基本都要在2m甚至更深处才能达到潜势氡浓度水平。然而，目前土壤氡浓度的测量深度一般在0.5～0.8m之间，这个深度的土壤氡浓度远低于土壤潜势氡浓度。直接对土壤潜势氡浓度进行测量，需要打洞2～3m才能直接测量，测量非常困难。需要一种对表层土壤采样测量获得土壤潜势氡浓度的方法。公开...
【技术保护点】
1.一种静电收集法测量土壤潜势氡浓度的方法，其特征在于，它包括采样过程和测量计算过程，S1、采样过程：利用通过螺纹连接有环刀手柄、体积为V的钢制环刀，切割自然状态的土壤，使土样充满其中；不可左右摇动，以保持土壤自然结构不被破坏，直到环刀全部压入土中；然后用小铲将环刀从土中挖出，取下手柄，并用小刀仔细沿环刀两端边缘修整削平，切除多余的土壤；取好样的环刀上端盖上滤膜，下端盖上密封盖，然后再连接环刀手柄；将土壤切割装置通过管道、气泵以及测氡仪连接组成一个闭环气路测量系统；S2、测量计算过程：在一维稳定状态下，只考虑均匀土壤介质中氡的扩散作用，建立氡在土壤中运移与分布的微分方程如下：
【技术特征摘要】
1.一种静电收集法测量土壤潜势氡浓度的方法，其特征在于，它包括采样过程和测量计算过程，S1、采样过程：利用通过螺纹连接有环刀手柄、体积为V的钢制环刀，切割自然状态的土壤，使土样充满其中；不可左右摇动，以保持土壤自然结构不被破坏，直到环刀全部压入土中；然后用小铲将环刀从土中挖出，取下手柄，并用小刀仔细沿环刀两端边缘修整削平，切除多余的土壤；取好样的环刀上端盖上滤膜，下端盖上密封盖，然后再连接环刀手柄；将土壤切割装置通过管道、气泵以及测氡仪连接组成一个闭环气路测量系统；S2、测量计算过程：在一维稳定状态下，只考虑均匀土壤介质中氡的扩散作用，建立氡在土壤中运移与分布的微分方程如下：式中，De为氡的有效扩散系数，单位为m2·s-1；C(x)为土壤中深度为x处的氡浓度，单位为Bq·m-3；x为土壤深度，单位为m；λ为氡的衰变常数，其值为2.1×10-6s-1；η为土壤孔隙率，其为无量纲数；A为土壤中氡的产生率，单位为Bq·m-3·s-1；由于土壤表面空气氡浓度很低，可近似认为为0，得到边界条件：C|x＝0＝0；土壤无穷深处，土壤氡浓度不可能为无穷大，得到边界条件：C|x＝∞有界；对式(1)求解并带入边界条件得到：土壤氡潜势可以认为是在土壤无穷深处的氡浓度，即：启动泵，将测量系统内氡混合均匀，考虑泄漏和反扩散效应，测量系统中氡浓度的变化规律如下：式中，V1是采样土壤的体积；V3是测量系统气路及测氡仪内空间总体积；C(t)为时间为t时测量系统内的氡浓度，单位为Bq·m-3；λe为有效衰变常数，包含氡的衰变常数，泄漏系数及反扩散系数；式(4)的解为：式中a是任意常数；采用静电收集法测氡仪，测量Po-218的浓度，通过Po-218的浓度发推氡的浓度；根据放射性衰变规律有：式中CPo(t)是Po-218的浓度；λPo是Po-218的衰变常数；将式(5)代入式(6)有：初始条件为：CPo(0)＝0(8)式(7)的解为：测氡仪以T为测量周期，T为2-20分钟；测量n个测量周期，n大于等于3；每个测量周期的测量值认为是测量周期中点的测量值；直接利用n个测量周期的值...
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