双探头γ级联符合法测氡方法研究

发布时间：2020-04-28 14:05

【摘要】：近年来,随着国民经济的持续迅速的发展,人们对身心安全和财产安全的要求越来越高。水中氡会引发肺癌和胃癌,从而对人体的身心安全产生巨大的影响。同时水中氡又可以应用于地震的预测,准确、及时测量水中氡浓度能保证人们身心安全和财产安全。目前水中氡浓度的测量方法已经达不到实时性与准确性的新要求,因此双探头γ符合法作为一种新型的水中氡浓度的测量方法的研究具有重要的意义。本研究首先根据~(222)Rn与其子体放射性衰变的理论知识,确定了双探头γ符合测量的对象。然后在实验室构建符合测量系统,选择NaI(Tl)探测器为实验的γ探头,对符合测量系统中的线性放大器、单道脉冲幅度分析器的参数设置并进行优化。标定该γ-γ符合测量系统的最佳脉冲宽度即符合分辨时间,通过实验证明不同的符合测量系统测量前必须对最佳脉冲宽度进行标定,由计算得到标定方法在辐射源活度A≤5×10~6Bq可行。探究符合测量系统测量~(60)Co源的精度,达到性能测试目的。利用双探头γ符合法测量水中氡浓度前,构建Na I(Tl)能谱仪,对该能谱仪进行能量刻度,并标记能量为609.32keV的γ射线全能峰的左右边界。1号标准液体镭源刻度双探头γ符合测量系统符合道探测效率,用2号标准液体镭源进行验证,并对3号未知浓度的液体镭源进行测量。实验表明双探头γ符合法能量测量水中~(222)Rn的浓度,测量精度高,与传统相对测量法比较,双探头γ符合法能够提高测量的信噪比。计算得到该测量时间内双探头γ符合法测量水中氡浓度的探测下限,表明能够达到快速测量水中氡浓度的目的。最后用RAD7测氡仪测量3号液体镭源中~(222)Rn的浓度,与双探头γ符合法测量对比,在误差范围内一致。
【图文】：

示意图,光电效应,原理,示意图

酉鉾В嘁⑸涑鍪釱康缱樱嘧垂獾缧вΑＦ涫疽馔技銁?2.1。发射出来的自由电子称为光电子[33]。图 2.1 光电效应原理示意图2.1.2 康普顿效应康普顿效应为入射γ光子与核外电子非弹性碰撞作用的过程。光子损失能量的一部分会转移给电子，获得能量而脱离原子的束缚成为反冲电子，光子的运动方向和能量都会发生变化，并继续存在。其作用原理如图 2.2 所示[34]：

示意图,康普顿效应,原理,示意图

图 2.3 电子对效应原理示意图2.2 氡及其子体地球任何地方都存在放射性气体氡，222Rn、220Rn、219Rn 为氡的三种天然同位素，222Rn、220Rn、219Rn 分别来源于铀系、钍系、锕系。自然界中，铀的含量和半衰期都为钍得三分之一。222Rn、220Rn单位时间产生的原子数几乎相同，222Rn、220Rn、219Rn 的半衰期分别为 3.83d、54.5s、3.9s，由于220Rn、219Rn 半衰期很短，，一般的氡即为222Rn[36]，图 2.4 为氡及其子体的衰变链。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R144.1

【参考文献】