常用的氡測量方法有電離室法、閃爍室法、雙濾膜法、氣球法、靜電收集法、固體徑跡法、
熱釋光法、活性炭被動吸附法和駐極體測氡法等。下面分別介紹這些方法的原理及優缺點。
2. 1 電離室法[1, 2 ]
含氡氣體進入電離室后, 氡及其子體放出的A粒子使空氣電離, 電離室的中央電極積累
的正電荷使靜電計的中央石英絲帶電, 在外電場的作用下, 石英絲發生偏轉, 其偏轉速度與
其上的電荷量成正比, 也就是與氡濃度成正比, 測出偏轉速度就可知道氡的濃度。
本方法的優點是: 方法可靠, 直接快速, 既可以直接收集空氣樣品進行測量, 也可以使空
氣不斷流過測量裝置進行連續測量, 在實驗室使用可較快地給出氡濃度及其動態變化。缺點
是: 靈敏度低(探測下限為10—40 Bq?m
3 [1, 2 ] ) , 不適合低水平測量, 設備笨重, 不便現場使
用; 測量時間較長, 讀數方法原始, 要用肉眼觀察指示絲的偏轉速度。
2. 2 閃爍室法[3 ]
氡進入閃爍室后, 氡及其子體衰變產生的A粒子使閃爍室壁的ZnS (A g) 產生閃光, 經
光電倍增管和電子學線路最后記錄下來。單位時間內的脈沖數與氡濃度成正比, 從而可確定
氡濃度。
本方法的優點是: 探測下限低(和閃爍室的幾何形狀等有關, 一般可達3. 7 Bq?m
3, 設計
好的可達0. 37 Bq?m 3) , 操作簡便, 準確度高, 缺點是: 測量時間較長(3 h 以上) , 要求的設備較多, 裝置笨重, 不便于現場使用。沉積于室內壁的氡子體難于清除, 使用時應經常用氮氣或
老化空氣清洗。保存時應充入氮氣封閉以保持較低的本底, 并經常刻度以保持測量的準確
性。另外雖然可以用氣袋或金屬罐將現場氣體取回實驗室轉移到閃爍室中測量, 但氣袋對氡
氣的吸附和泄漏以及遠距離情況下的運輸問題還有待于研究。
2. 3 雙濾膜法[4 ]
雙濾膜筒的結構如圖1 所示。
抽氣過程中, 入口濾膜濾掉空氣中已有的氡子體,“純氡”在通過雙濾膜筒的過程中又生
成新的子體(主要是218Po)。其中的一部分為出口濾膜所收集。測量出口濾膜上的A放射性活
度, 根據氡子體的積累衰變規律即可求出待測空氣中的氡濃度。
該方法的優點是它既可用來測子體濃度(進氣口濾膜) , 也可測氡濃度(出氣口濾膜) , 其
探測下限低(約為3. 7 Bq?m
3) , 方便快速。缺點是必須確保出口濾膜不被二濾膜之外的氡污
染, 即必須防止衰變筒和濾膜漏氣。本方法受相對濕度的影響較大, 影響的程度對不同大小
和形狀的雙濾膜筒有所不同, 相對濕度越大, 濾膜上測得的A放射性活度越大。解決的辦法
是將雙濾膜筒在不同相對濕度下刻度, 求得相應的刻度系數。加大衰變筒體積可以提高靈敏
度, 但衰變筒太大不便攜帶。此外該裝置要使用電源, 不便野外使用。
2. 4 氣球法[5 ]
氣球法是在雙濾膜法原理的基礎上發展起來的, 所不同的是用氣球代替了雙濾膜筒, 所
采用的氣路和測量原理完全相同, 它克服了雙濾膜法不便攜帶的缺點。
本方法的優點是操作簡單, 方便快速, 僅需0. 5 h 即可給出氡濃度和子體潛能, 其采樣
體積不受限制, 增加氣球體積即可降低探測限(例如20 L 的氣球和一定的測量程序[6 ] , 其靈
敏度為37 Bq·m -
3)。其缺點是氣球的球壁效應(吸附和泄漏) 和相對濕度對結果的影響較
大。為此使用時, 要注意氣球內外氡濃度不能差異太大, 測量時間不能過長, 對氣球要在不同
相對濕度下進行標定, 求出相應的濕度修正因子[6
]。
2. 5 靜電擴散法[7 ]
該方法的原理是: 由于球內外存在氡濃度差, 外面的氡通過擴散經泡沫塑料進入球內,
0.
25 h 左右建立平衡。泡沫的作用是阻擋氡子體的進入。擴散到靈敏體積中的氡衰變產生
氡子體, 主要是218Po 正離子, 在電場作用下被收集在中央電極上, 如圖2 可示, 由218Po 再衰
變產生的A粒子被光電倍增管收集, 經電子學線路整形, 計數得到相應的脈沖數。通過相對
刻度就可以確定待測空氣的氡濃度。
該方法的優點是探測限較低, 為1. 85 Bq?m
3, 既可用于室內氡濃度的測量, 也可連續監
測氡濃度的動態變化。缺點是設備笨重, 不便于現場使用。中央電極的收集效率和相對濕度