【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核辐射探测，特别是一种pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置及方法。
技术介绍
1、氡rn-222、rn-220是一种化学惰性且无味的放射性气体，是人类所受到的来自天然辐射的主要辐射照射源，对公众产生不可避免的持续照射，其所致剂量约占所有天然辐射的50％。氡rn-222源于u-238衰变链，半衰期为3.8235d；氡rn-220源于th-232衰变链，半衰期为55.6s。土壤中氡rn-222析出量的测量数值在气象学、确定当量混合高度、大气污染物迁移模型测试、工程地质学以及其他领域都有应用；另一个重要的应用涉及已知影响气候变化的温室气体ch4、no2和co2等的运输。因此，准确测量环境中rn-222、排除rn-220影响是辐射防护的重要内容。
2、pq2000pro是测氡仪是目前公认的测氡标准仪器，现在大多数研究者利用pq2000pro测量土壤氡析出率。pq2000pro采用脉冲电离室法测氡，但是其不能分辨出rn-222和rn-220，且pq2000pro对rn-220的灵敏度是对氡rn-222的灵敏度的1％至10％范围内；通常情况下，rn-220在室外空气中的贡献和在“正常”住房中通常小于10％而可以忽略不计，然而在土壤气体测量时，rn-220的浓度在103bq m-3数量级上，容易对氡浓度的测量产生干扰，因而不能忽略钍的存在。现有在进行土壤氡析出率的准确测量时，主要是利用rn-220半衰期为55.6s的特点，在实验装置方面改进，例如在气体进入pq2000pro的测量腔前，增加额
3、为此，如何实现在pq2000pro测量土壤氡析出率排除rn-220的影响，得到准确的土壤氡析出率是非常重要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置及方法。
2、本专利技术的技术方案是：pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置，包括积氡罩、pq2000pro测氡仪和风扇。
3、所述积氡罩倒扣于待测土壤表面，pq2000pro测氡仪放置于积氡罩内，积氡罩内的空气通过pq2000pro测氡仪的进气口进入到其内部电离室，积氡罩内两端侧壁底部分别放置风扇。
4、本专利技术进一步的技术方案是：所述风扇3为5v dc的循环风扇。
5、本专利技术的另一技术方案是：应用于pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的方法，其特征是：包括测量过程及计算过程，
6、一、测量过程
7、a、测量之前，对pq2000pro测氡仪腔进行气体清洗；
8、b、将所述氡析出率装置倒扣于待测土壤表面，启动风扇，设置pq2000pro测氡仪以扩散模式运行，测量周期设置为10分钟，记录pq2000pro测氡仪在该扩散模式下测量到的氡浓度为c1；
9、c、将pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置放置于待测土壤表面三处不同的位置，分别步骤a～b，记录相应的数据。
10、二、计算过程
11、记积氡罩内部的氡浓度为c，在积氡时间t内得到积氡罩内氡浓度的变化公式为：
12、
13、其中，c为积氡罩内部的氡浓度，j为土壤表面的氡析出率；s为积氡罩的底面积；v为积氡罩的空间体积，单位为l；λeff为氡有效衰变常数，其计算式为λeff＝λ+λb+λleak，λ为氡的衰变常数，其取值为2.1×10-6s-1，λb为氡的反扩散常数，λleak为氡的泄露常数。
14、公式(1)的解为：
15、
16、由于积氡罩内氡的初始浓度c0太低，忽略不计，将公式(2)化简为：
17、
18、由公式(3)对每一组测量到的积氡罩内部的氡浓度c的测量值进行合适的非线性拟合处理，即拟合得到土壤表面氡析出率j、有效衰变常数λeff。
19、然而该公式(3)计算出的土壤表面的氡析出率j没有考虑到rn-220的影响，由于实际计算中，忽略rn-220会影响土壤表面的氡析出率j的准确性，因此需要对公式(3)进行变化，根据pq2000pro测氡仪的手册，其在测量土壤中的氡气时测量值c1是由土壤析出的rn-222和rn-220组成的，其测量到的氡浓度c1随时间t变化的表达式为：
20、
21、其中，为整个测量周期内pq2000pro测氡仪测量的rn-220浓度的平均值，该数据根据pq2000pro测氡仪测量值使用公式(4)进行非线性数据拟合得到。
22、由公式(4)对每一组pq2000pro测氡仪的测量值进行合适的非线性拟合处理，即拟合得到考虑了rn-220影响的土壤表面氡析出率j、有效衰变常数λeff和rn-220的平均值
23、本专利技术的另一技术方案是：pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的效果验证结构，包括积氡罩、pq2000pro测氡仪、风扇、干燥管、过滤器和rad7测氡仪。
24、所述积氡罩倒扣于待测土壤表面，积氡罩上设有进气口和出气口，pq2000pro测氡仪放置于积氡罩内，积氡罩内两端侧壁底部分别放置风扇；干燥管的一端通过硅胶管与积氡罩的出气口连通，另一端通过硅胶管过滤器的入口连通，过滤器的出口通过硅胶管与rad7测氡仪的进气口连通，rad7测氡仪的出气口通过硅胶管与积氡罩的进气口连通。
25、本专利技术的另一技术方案是：应用于pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的效果验证结构的方法，包括测量过程及计算过程，
26、一、测量过程
27、a、测量之前，分别对pq2000pro测氡仪和rad7测氡仪的测量腔进行气体清洗。
28、b、将所述氡析出率装置倒扣于待测土壤表面，启动风扇和rad7测氡仪，rad7测氡仪使用内部泵从积氡罩吸入空气，积氡罩内的空气通过干燥管和过滤器进入rad7测氡仪的测量腔，然后通过rad7测氡仪的出口经硅胶管返回到积氡罩内，形成闭合空气回路；设置rad7测氡仪工作在sniff模式，测量周期设置为10分钟，循环12次，记录得到rad7测氡仪测量腔内的氡浓度。
29、c、积氡罩内的空气通过pq2000pro测氡仪进入到其内部电离室，设置pq2000pro测氡仪以扩散模式运行，测量周期设置为10分钟，记录pq2000pro测氡仪在该扩散模式下测量到的氡浓度为c1。
30、d、将pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置放置于待测土壤表面三处不同的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.PQ2000PRO排除Rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置，其特征是：包括积氡罩、PQ2000PRO测氡仪和风扇；
2.如权利要求1所述的PQ2000PRO排除Rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置，其特征是：所述风扇3为5V DC的循环风扇。
3.应用于权利要求1或2的PQ2000PRO排除Rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的方法，其特征是：包括测量过程及计算过程，
4.PQ2000PRO排除Rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的效果验证结构，其特征是：包括积氡罩、PQ2000PRO测氡仪、风扇、干燥管、过滤器和RAD7测氡仪；
5.应用于权利要求4所述PQ2000PRO排除Rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的效果验证结构的方法，其特征是：包括测量过程及计算过程，
【技术特征摘要】
1.pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置，其特征是：包括积氡罩、pq2000pro测氡仪和风扇；
2.如权利要求1所述的pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置，其特征是：所述风扇3为5v dc的循环风扇。
3.应用于权利要求1或2的pq2000pro排除rn-220影响准确测量土壤氡析出率装置的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭延亮，刘帅彬，章馨怡，胡滔，袁帅，林芬，范钟凯，谢若梅，莫贻香，吴九霖，孙佳乐，易海波，李慧颖，刘志鹏，袁红志，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：发明
国别省市：
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