氡室内氡子体未结合态份额的测量与调控研究

发布时间：2020-10-11 07:12

　　 在氡辐射防护领域,氡子体的浓度是准确估算肺部组织内照射剂量的重要依据。氡室内氡子体以及其未结合态部分计量方法的研究对于精细校准氡子体测量仪器非常重要。本文依托中国计量科学研究院氡标准装置,研究了氡子体未结合态份额的定值技术与调控方法,为进一步提升氡标准装置的测量能力奠定了基础。目前,针对大气环境中的氡子体未结合态份额,国内外已开展了不少基础性的研究,建立了使用平行板或扩散组等装置测量氡子体未结合态份额等方法。但在氡室内,对氡子体未结合态份额进行定值与调控依然非常困难,鲜有报道。本研究基于风扇模型理论,改进了原有的氡子体采集方法,实现了氡子体结合态与未结合态的分别采集;研制了新型氡子体未结合态份额测量装置、实现了各个氡子体核素的平衡当量浓度的分别测量。在此基础上,实现了对氡室内氡子体场的稳态控制、并对未结合态氡子体份额进行了精准调控,本文还研究了气溶胶产生方法,以及不同属性气溶胶、氡浓度、温湿度等因素对未结合态氡子体浓度的影响。通过以上研究,取得研究成果如下:(1)初步建立了氡室内氡子体未结合态的测量方法,初步实现氡子体未结合态份额测量结果的不确定度均能优于10%的目标(除了气溶胶浓度为本底状态时(200p/cc)。(2)通过改变气溶胶属性与浓度,在氡室内实现了未结合态份额的调控范围为:0.94%-25%,初步建立了氡室内氡子体未结合态份额与气溶胶浓度的关系式。
【学位单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TL81
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 氡与氡子体
        1.1.2 氡子体放射性气溶胶
        1.1.3 未结合态氡子体的研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 氡子体未结合态份额研究现状
        1.2.2 国内外研究不足点
    1.3 研究内容、方法和技术路线
    1.4 本研究主要创新点
第二章 实验理论与方法
    2.1 气溶胶的粒径分布
        2.1.1 粒径的基本概念与粒径分布
        2.1.2 气溶胶的Whitby模型
    2.2 氡子体未结合态份额的测量方法
        2.2.1 未结合态氡子体在丝网上的沉积机制
        2.2.2 丝网采集效率分析
    2.3 采集与测量方法的建立
    2.4 相关参数的计算方法
        2.4.1 氡子体α潜能浓度
        2.4.2 平衡当量氡浓度
        2.4.3 未结合态份额
第三章 气溶胶发生装置的搭建与影响因素分析
    3.1 气溶胶粒径分布特征统计
    3.2 气溶胶的监测设备
    3.3 气溶胶发生装置的搭建
        3.3.1 Model3076 型气溶胶发生装置
        3.3.2 Model3475 型气溶胶发生装置
    3.4 气溶胶装置的稳定性测试
        3.4.1 Model3076 气溶胶发生装置
            3.4.1.1 流量的影响
            3.4.1.2 气压的影响
            3.4.1.3 溶液种类、浓度的影响
        3.4.2 Model3475 气溶胶发生装置
            3.4.2.1 流量、气压的影响
            3.4.2.2 溶液种类、浓度的影响
    3.5 氡子体负载能力对比实验
    3.6 气溶胶发生装置的选择
第四章 氡室内子体场的稳态控制
    4.1 氡室的调控
        4.1.1 氡室的结构
        4.1.2 氡浓度稳态调控
    4.2 气溶胶稳态调控
    4.3 氡子体测量仪器
    4.4 温湿度改造及稳定性测试
第五章 氡子体未结合份额的测量与不确定度分析
    5.1 测量程序与方法
    5.2 测量结果及分析
        5.2.1 氡子体未结合态份额测量结果
        5.2.2 氡子体未结合态份额调控曲线
    5.3 不确定度评估
        5.3.1 不确定度的基本概念
        5.3.2 不确定度的评定流程
    5.4 与现有研究结果的比较
第六章 结论与展望
    6.1 本研究工作总结
    6.2 本研究不足与展望
致谢
在攻读学位期间取得的科研成果
参考文献

【参考文献】

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本文编号：2836259