土壤潜势氡浓度的测量方法研究

Radon and its daughters, a major source of natural radiation suffered by human being,caused the dose of about 50% of all natural radiation.The world average,about 60.4 percent of the low-rise buildings indoor radon comes from the building foundation and surrounding soil.The potential radon concentration in soil is directly related to indoor radon levels of the low-rise buildings,the depth of direct measurement normally takes up to several meters,the measurement is very difficult.There are not yet fast and reliable measurement methods of the potential radon concentration in soil.In china , the radon concentrations in soil measured is the radon concentration in shallow soil,because the measuring depth is only 0.5-0.8m.This project,based on analyzing the relationship between the potential radon concentration in the soil and the radon concentration in the shallow soil and radon exhalation rate of soil surface, will establish a theoretical model of calculating the potential radon concentration in the soil (dual-source method),and verify the theoretical model and determine the relevant parameters by experiments; the experimental device of measuring the potential radon concentration in soil based on the above dual-source method will be developed too,and gotten preliminary applications.The results of this project can provide an effective method to quickly and accurately find the radon anomaly area,and the technical support for the building site, the building design of radon protection and developing more scientific indoor radon control procedures by national authorities,is of great scientific significance and practical value.

氡及其子体是人类所受天然辐射的主要来源，其所致剂量约占所有天然辐射的50%。世界平均而言, 低层建筑物室内来源于地基和周围土壤的氡约占60.4%。与室内氡水平直接相关的是土壤潜势氡浓度，其直接测量的深度通常需达数米，测量十分困难。国内外还没有快速可靠测量土壤潜势氡浓度的方法，国内测量的都是0.5-0.8m深度的浅层土壤氡浓度。本项目通过分析土壤潜势氡浓度与浅层土壤氡浓度和土壤表面氡析出率的关系，建立双源法测量土壤潜势氡浓度的理论模型，并对该理论模型进行实验验证和相关参数的确定；研制双源法快速测量土壤潜势氡浓度的实验装置并进行初步应用研究。本项目研究成果可以为快速准确地发现氡异常区域提供有效方法，为建筑工程选址、是否进行防氡设计及国家主管部门制定更为科学的室内氡控制规程提供技术支撑，具有重大的科学意义和实用价值。

氡及其子体是人类所受天然辐射的主要来源，其所致剂量约占所有天然辐射的50%。由于人们一天中大部分时间处于室内，所以室内氡浓度水平与人们健康息息相关。世界平均而言, 低层建筑物室内来源于地基和周围土壤的氡约占60.4%。与室内氡水平直接相关的是土壤潜势氡浓度，其直接测量的深度通常需达数米，测量十分困难。在本项目研究之前，国内外还没有快速可靠测量土壤潜势氡浓度的方法。.项目组建立了用于测量土壤潜势氡浓度的双源法理论模型，即通过测量土壤浅层氡浓度和土壤表面氡析出率两个源项来确定土壤潜势氡浓度，并利用深圳建筑科学研究院的土囤实验装置对双源法理论模型进行了实验验证，考虑到双源法理论模型对半无限大均匀土壤的要求，对测量数据进行了补偿修正和多次迭代修正，得到了较好的结果；基于静电收集双室测量的方法研究了适用于浅层土壤氡浓度测量的氡浓度连续测量仪（NRL-Ⅱ）及配套采样装置、适用于土壤表面氡析出率测量的氡析出率测量仪（NRE-Ⅰ）及配套采样装置；采用等时间间隔法对采样装置内未达到平衡时的氡浓度值进行数值模拟，进而快速得到浅层土壤氡浓度和土壤表面氡析出率，据此改善了测量装置，构建了双源法土壤潜势氡浓度快速测量装置；基于LabVIEW设计了一款依托于PC机的土壤潜势氡浓度测量系统用户界面，可以控制土壤潜势氡浓度测量系统工作状态，给出浅层土壤氡浓度、土壤表面氡析出率及土壤潜势氡浓度值，读取、查询、保存测量数据；利用研究的双源法土壤潜势氡浓度快速测量装置于黏土质砂土和砂土中分别开展了现场实验研究，实验结果表明：采用双源法测量土壤潜势氡浓度与同一地点采用直接法测量的结果比较相对偏差在3.37%，双源法大大提高了测量效率，为减小气象因素的影响测量浅层土壤氡浓度的建议深度为0.5m。.本项目研究的双源法土壤潜势氡浓度快速测量装置，可以为快速准确地发现氡异常区域提供有效的方法和设备，为建筑工程选址、是否进行防氡设计及国家主管部门制定更为科学的室内氡控制规程提供技术支撑。