氡子体参考水平定值的α能谱标准测量方法

氡及子体占天然辐射剂量的一半以上，是居民所受辐射的主要来源；在研究大气、水、地震、找矿中氡是一种好的示踪剂。氡计量尤其参考水平定值的研究是开展与氡相关的研究及应用的基础。作为第一个国家授权的氡及子体刻度和实验装置，南华大学氡室已为我国氡及子体测量仪的刻度、检定和试验作出了基础性贡献，并成为国际氡计量组织亚洲地区唯一的协调实验室。但现有氡子体参考水平定值方法是建立于上世纪的总α法，存在手工操作繁琐、某些子体误差大，220Rn共存时周期长等缺点。近十几年来α谱和计算机技术的发展使得用α谱法替代总α法，建立自动、快速、更准确可靠的定值方法势在必行。本项目将优化测量程序，导出计算公式，优化采样和测量的方法与条件，精确测量和控制影响采样和测量的有关因素，利用氡室恒定的氡子体源进行检验、比对和国际比对，建立氡子体参考水平定值的α谱标准方法及相应质量保证体系，为提高我国氡子体计量和有关技术的水平作出贡献

氡及子体占天然辐射剂量的一半以上，是居民所受辐射的主要来源；在研究大气、水、地震、找矿中氡是一种优良的示踪剂。氡计量尤其参考水平定值的研究是开展与氡相关的研究及应用的基础。本项目针对现有氡子体参考水平总α定值方法操作繁琐、误差大、测量周期长等缺点，利用α能谱技术与计算机技术相结合，研究建立了一种自动、快速、更准确可靠的α能谱定值方法。. 本项目首先推导了氡子体α能谱法的计算公式和误差公式，在此基础上对测量程序进行优化，得到了一套优化测量程序；对影响采样流率、过滤效率、自吸收系数、探测效率、谱重叠因子等的相关因素进行研究，建立各相关参数的测量方法；同时还精确测定采样流率、过滤效率、探测效率、自吸收系数、谱重叠因子等状态参数，并分析各参数误差；通过优选了采样滤膜并对滤膜的自吸收和反冲现象进行研究，得到一种消除自吸收和反冲影响的方法；利用ORTECα谱仪工作站的软件接口，编写了优化程序下的自动控制软件实现对测量的自动控制，并利用“α能谱数据重建测量方法”解决氡子体α能谱自动测量中存在的测量时间段重叠、能谱重建、谱数据获取等问题，编写了谱计算软件实现氡子体α能谱法测量结果的自动计算；利用氡实验室恒定的氡子体源，本项目组对新方法进行检验、比对，建立了氡子体参考水平定值的α谱标准方法及相应质量保证体系。该方法实现了氡子体参考水平定值α能谱自动测量并在南华大学氡实验室得到了应用，222Rn、220Rn混合子体的测量时间由原来的10小时以上缩短到2小时，当222Rn、220Rn子体潜能浓度分别为30μJ/m3和80μJ/m3左右时，各子体测量误差均降低到3%以下（其中RaA不确定度由7%降低到3%，ThC不确定度由9%降低到3%），为提高我国氡子体计量和有关技术的水平做出了基础性贡献。