空气中的镭射气和钍射气的测定方法技术

本发明专利技术提供一种可以进行高敏感度的镭射气和钍射气的分离测定，并且装置结构很小，不受测定环境的影响的新颖的空气中的镭射气及钍射气的测定方法。将空气中镭射气和钍射气中的至少一种吸附于吸附剂上，对在镭射气和钍射气中的至少一种的蜕变过程中放出的贝塔射线通过所述吸附剂时产生的切伦科夫光进行测定，据此，对镭射气和钍射气中的至少一种进行测定。基于切伦科夫光的衰减时间，对镭射气和钍射气的混合比例进行测定。吸附剂最好使用具有孔径为０．３～３０ｎｍ的细孔的多孔玻璃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
镭射气(Rn-222)是铀系的镭(Ra-226)蛻变产生的放射性核种，其半衰期为3.824天。并且，钍射气(Rn-220)是钍系镭(Ra-224)蜕变产生的放射性核种，其半衰期为55. 6秒。这些均为惰性气体，他们的起源分别为存在于地壳中铀(U-234)及钍(Th-232)。由于在地壳中产生的镭射气及钍射气为气体状，或者从地里渗出到地表，或者与地下水一起出现到地上。而且，在密封性很高的住宅和隧道中，或在地下街等处，如果通风不足，则会发生镭射气和钍射气浓度变高的情况。据说，普通人在一年中从自然界吸收的放射线的照射量约为2. 4微西韦特，但其中的约半数为照射于肺部的镭射气、钍射气及其子核种(氡子体)所占据，这些核种的照射对人体的影响成为忧患。已经实际应用的关于，现在有电离箱法、闪烁单元法、静电捕获式箱室法，过滤器法、静置型测定法等。电离箱法中，有#_用1~ 300L容量的箱室，测定电离电流的方法及测定脉冲的方法。为了提高检测的敏感度，必须增大箱室的容量，因此，在本领域中，不以进行高敏感度的测定为目的，而是多用于校正用测定器。 一般来说，镭射气和钍射气的分离测定是很困难的。闪烁单元法中，使用由在内壁上涂布荧光体(ZnS: Ag)的箱室及与其光学连接的光电子倍增管构成的装置。测定精度与单元的容积成正比，但容积变大时，来自于荧光体的光无法到达光电子倍增管，因此其大小也会受到限制。另外，如果镭射气的浓度不高的话，也无法进行测定。 一般来说，镭射气和钍射气的分离测定是很困难的。静电捕获式箱室法中，使用球、半球、或圆筒型的箱室。箱室的底部放置很薄的聚酯薄膜，其上施加有负电压，在箱室壁上施加有正电荷。镭射气的子核种钋(Po-218)在聚酯薄膜被捕获、检出。镭射气和钍射气的分别测定是可能的，但受到湿度的影响很严重。过滤器法中，在过滤器上直接捕获大气中的镭射气和钍射气的子核种，对由该子核种放射出的阿尔法射线进行测量。由于不是直接捕获镭射气，因此必须估计镭射气及其子核种的平衡，这成为产生误差的重要因素。另外，在两段过滤器法中，也存在由于箱室中的子核种的壁损失现象，使得测量值偏低的问题。在静置(passive)型测定法中，由金属等组成的测定容器中放置有聚碳酸脂等树脂作为检测器。在大气中暴露预定时间后，对检测器的树脂进行化学刻蚀，从出现在这里的阿尔法射线的固体飞行轨迹来对镭射气进行测定。由于装置很小，因此可以在多个测定点同时设置多个装置，另外，通过过滤器的使用等方法，可也以实现对镭射气和钍射气的区分。但是，由于检测敏感度很低，因此需要在大气中暴露两个月以上。并且，为了使固体飞行轨迹显出较高的再现性，就必须要严格控制化学刻蚀的条件。专利文献1:特开平6-258443号公报专利文献2:特开平6-258450号公报专利文献3:特开平8-136660号公报专利文献4:特开平8-136661号公报专利文献5:特开平8-136662号公报专利文献6:特开平8-136663号公报专利文献7:特开平6—201523号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题如上所述，现有空气中的镭射气及钍射气的测定方法中，虽然已经有各种方法被投入实用，但每种方法都存在某些问题。因此，针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种可以进行高敏感度的镭射气和钍射气的分离测定，并且装置结构很小，不受测定环境的影响的新颖的空气中的镭射气及钍射气的测定方法。解决问题的手段为了实现上述目的，进行了各种研究后，本专利技术的专利技术人着眼于在镭射气及钍射气的蜕变过程中产生的 一 系列的子核种中存在的 一种放出高能量的贝塔射线的核种，完成了本专利技术。即，本专利技术权利要求1所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，其特征在于将空气中镭射气和钍射气中的至少一种吸附于吸附剂上，对在镭射气和钍射气中的至少一种的蛻变过程中放出的贝塔射线通过所述吸附剂时产生的切伦科夫光进行测定，据此，对镭射气和钍射气中的至少一种进行测定。本专利技术权利要求2所述的镭射气及钍射气的测定方法，其特征在于在权利要求1中，基于切伦科夫光的衰减时间，对镭射气和钍射气的混合比例进行测定。本专利技术权利要求3所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，其特征在于所述吸附剂为多孔玻璃。本专利技术权利要求4所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，其特征在于所述吸附剂具有孔径为0. 3 ~ 30nm的细孔。专利技术的效果根据本专利技术权利要求1所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，可以对镭射气及钍射气的浓度进行高敏感度的测定。根据本专利技术权利要求2所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，可以很容易地对镭射气及钍射气进行分离测定。根据本专利技术权利要求3所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，能够确实地捕获镭射气及钍射气，并确实地观测切伦科夫光。根据本专利技术权利要求4所述的空气中的镭射气及钍射气的测定方法，能够确实地捕获镭射气及钍射气。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1表示使用本专利技术所述空气中的镭射气及钍射气的测定方法的空气中的镭射气及钍射气的捕获装置的 一例的模式图2表示模拟将镭射气、钍射气及其混合气从作为母核种的镭中分离后，产生切伦科夫光的时间过程的结果曲线图3表示实施例一中切伦科夫光的时间变化的曲线图；图4表示实施例二中切伦科夫光的时间变化的曲线图；图5表示实施例三中切伦科夫光的时间变化的曲线图；图6表示实施例四中切伦科夫光的时间变化的曲线图。具体实施例方式图1表示使用本专利技术所述空气中的镭射气及钍射气的测定方法的空气中的镭射气及钍射气的捕获装置的一例。1为用于吸入包含镭射气及钍射气的空气的空气吸入口。从该空气吸入口 1开始，顺序连接有用于去除空气中的尘埃、镭射气和钍射气的子核种的膜过滤器2，用于除去水分，并在水水混合物中被冷却到(TC的分离器3及干燥剂4,用于去除空气中的尘埃、镭射气和钍射气的子核种的膜过滤器5,用作吸附镭射气和钍射气的吸附剂的多孔玻璃6,及用于吸入一定量空气的定量泵7。此处，多孔玻璃6具有孔径为0. 3~ 30nm的细孔，通过干冰-酒精浴或电子冷却器被冷却到冰点以下，从而能够吸 附通过多孔玻璃6的空气中的镭射气及钍射气。另外，多孔玻璃6放置于液 体闪烁测量装置用的计数瓶中。而且，由定量泵7所吸入的一定量的空气从空气吸入口 1进入，由膜过 滤器2将悬浮在尘埃及空气中的镭射气及钍射气的子核种去除。此后，通过 分离器3及干燥剂4，穿过膜过滤器5进入多孔玻璃6，将镭射气和钍射气吸 附于此处。被多孔玻璃6吸附的镭射气和钍射气在蜕变过程中生成贝塔射线放出核 种。也就是说，在镭射气的情况中，贝塔射线放出体为铋(Bi-214);在钍射 气的情况中，贝塔射线放出体为铋(Bi-212)。吸入所定量的空气后，使多孔 玻璃6返回室温，通过通用的液体闪烁测量装置，在切伦科夫测定条件下， 测定切伦科夫光。通过对铋(Bi-214)和铋(Bi-212)的切伦科夫光进行定量地 测定，可以获知镭射气和钍射气的浓度。此处，针对切伦科夫光进行说明。当物质中有荷电粒子通过时，其速度v 比物质中的光速(c/n，c:真空中的光速，n:物质折射率)还要高时，沿着所通 过的粒子的飞行轨迹会产生光。这种现象被称为切伦科夫效应，所产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气中的镭射气及钍射气的测定方法，其特征在于：将空气中镭射气和钍射气中的至少一种吸附于吸附剂上，对在镭射气和钍射气中的至少一种的蜕变过程中放出的贝塔射线通过所述吸附剂时产生的切伦科夫光进行测定，据此，对镭射气和钍射气中的至少一种进行测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：上松和义，佐藤峰夫，太田雅寿，户田健司，
申请(专利权)人：国立大学法人新泻大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]