环境空气中氢的标准测量方法

Standard methods for radon measurement in environmental air

1主题内容与适用范围

本标准规定了可用于测量环境空气中氧及其子体的四种测定方法,即径迹蚀刻法、活性炭盒法双滤膜法和气球法。

本标准适用于室内外空气中氡-222及其子体a潜能浓度的测定。

2术语

2.1氡子体α潜能

氡子体完全衰变为铅-210的过程中放出的a粒子能量的总和。

2.2氧子体α潜能浓度

单位体积空气中氢子体α潜能值。

2.3滤膜的过滤效率

用滤膜对空气中气载粒子取样时,滤膜对取样体积内气载粒子收集的百分数率。

2.4计数效率

在一定的测量条件下,测到的粒子数与在同一时间间隔内放射源发射出的该种粒子总数之比值。

2.5等待时间

从采样结束至测量时间中点之间的时间间隔。

2.6探测下限

在95%置信度下探测的放射性物质的最小浓度。

3径迹蚀刻法

3.1方法提要

此法是被动式采样,能测量采样期间内的累积浓度,暴露20d,其探测下限可达2.1×10³Bq·h/m³。探测器是聚碳酸脂片CR-39,肾于一定形状的采样盒内,组成采样器,如图1所氡及其子体发射的α粒子轰击探测器时,使其产生亚微观型损伤径迹。将此探测器在一定条件下进行化学或电化学蚀刻,扩大损伤径迹,以致能用显微镜或自动计数装置进行计数。单位面积上的径迹数与氡浓度和暴露时间的乘积成正比。用刻度系数可将径迹密度换算成氢浓度。

图1径迹蚀刻法采样器结构图：1-采样盒；2-压盖；3-滤膜；4-探测器

3.2设备或材料

a.探测器,聚碳酸脂膜、CR-39(简称片子)

b.采样盒,塑料制成,直径60mm,高30mm

c.蚀刻槽,塑料制成;

d.音频高压振荡电源,频率0~10kH,电压0~1.5kV

e.恒温器,0~100℃,误差士0.5℃;

f.切片机

g.测厚仪,能测出徹米级厚度;

h.计时钟;

i.注射器,10ml、30mL两种

j.烧杯,50mL

k.化学试剂,分析纯氢氧化钾(含量不少于80%)无水乙醇(C₂H₅OH);

l.平头镊子

m.滤膜

3.3聚碳酸脂片操作程序

3.3.1样品制备

3.3.1.1切片。用切片机把聚碳酸脂膜切成一定形状的片子,一般为圆形,也可为方形。

3.3.1.2测厚。用测厚仪测出每张片子的厚度,偏离标称值10%的片子应淘汰。

3.3.1.3装样。用不干胶把3个片子固定在采样盒的底部,盒口用滤膜覆盖。

3.3.1.4密封。把装好采样器密封起来,隔绝外部空气。

3.3.2布放

3.3.2.1在测量现场去掉密封包装。

3.3.2.2将呆样器布放在测量现场,其采样条件要符合附录A(补充件)A2的要求。

3.3.2.3室内测量。采样器可悬挂起来,也可放在其他物体上,其开口面上方20cm内不得有其他物体。

3.3.3采样器的回收。采样终止时,取下采样器再密封起来,送回实验室。布放时间不少于30d。

3.3.4记录。采样期间应记录的内容见附录A(补充件)A3。

3.3.5蚀刻。

3.3.5.1蚀刻液配制。

3.3.5.1.1氢氧化钾溶液配制:取分析纯氢氧化钾(含量不少于80%)80g溶于250g蒸溜水中,配成浓度为16%(m/m)的溶液。

3.3.5.1.2化学蚀刻液:氢氧化钾溶液(3.3.5.1.1)与C2H5OH体积比为1:2。

3.3.5.1.3电化学蚀刻液:氢氧化钾溶液(3.3.5.1.1)与C2H5OH体积比为1:0.36。

3.3.5.2化学蚀刻

3.3.5.2.1抽取10mL化学蚀刻液加入娆杯中,取下探测器置于烧杯内,烧杯要编号。

3.3.5.2.2将烧杯放入恒温器内,在60℃下放置30min。

3.3.5.2.3化学蚀刻结束,用水清洗片子,晾干。

3.5.3电化学蚀刻。

3.3.5.3.1测出化学蚀刻后的片子厚度,将厚度相近的分在一组。

3.3.5.3.2将片子固定在蚀刻槽中,每个槽注满电化学蚀刻液,插上电极。

3.3.5.3.3将蚀刻槽置于恒温器内,加上电压,以20kV/cm计(如片厚200m,则为400V),频率1kHz,在60℃下放置2h。

3.3.5.3.4.2h后取下片子,用清水洗净,晾干。

3.3.6计数和计算。

3.3.6.1计数。将处理好的片子用显微镜测读出单位面积上的径迹数。