买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】基于松萝积累的氡气浓度测定方法及测定系统_青岛农业大学_201711444658.1 

申请/专利权人:青岛农业大学

申请日:2017-12-27

公开(公告)日:2020-11-17

公开(公告)号:CN108241168B

主分类号:G01T1/36(20060101)

分类号:G01T1/36(20060101)

优先权:

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2022.12.06#未缴年费专利权终止;2018.07.27#实质审查的生效;2018.07.03#公开

摘要:公开了一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法和测定系统,测定方法的步骤包括:用离子水清洗松萝表面;在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露60‑90个小时;所述松萝内置于烘箱中,在450℃温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w;采用γ谱仪测量松萝灰中的210Pb含量,多次重复步骤1‑4,获得松萝灰中210Pb含量与氡气浓度的关系曲线,获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式在待测区域经由细线均匀悬挂经由第一步骤处理的松萝且持续暴露60‑90个小时,然后通过第三步骤获得松萝灰重量w,通过测定公式获得待测区域的氡气浓度。

主权项:1.一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法,其步骤包括:第一步骤S1中,用离子水清洗松萝表面,松萝放入离子水浸泡20-30分钟,晾干30-40分钟;第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露60-90个小时;第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至100-110℃温度下烘干,烘干后松萝在加热装置中线性升温至190-210℃进行炭化,炭化后将温度升至450℃,并在450℃温度下灰化使得烘干后松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w;第四步骤S4中,采用γ谱仪测量松萝灰中的210Pb含量,其中,x为210Pb含量,单位Bq·kg-1;t测量样品时间,单位s;at为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数;w为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;p为210Pb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率,单位%;第五步骤S5中,多次重复步骤1-4,获得松萝灰中210Pb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式其中y为氡气浓度,单位为Bq·m-3;系数A为常数,系数B为常数;t测量样品时间,单位s;at为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数;w为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;p为210Pb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率;第六步骤S6中,在待测区域经由细线均匀悬挂经由第一步骤处理的松萝且持续暴露60-90个小时,然后通过第三步骤获得松萝灰重量w,通过测定公式获得待测区域的氡气浓度。

全文数据:基于松萝积累的氡气浓度测定方法及测定系统技术领域[0001]本发明涉及氡气检测领域,特别是涉及一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法及测定系统。背景技术[0002]氡222Rn是自然界一种天然放射性气体,是放射性元素铀、钍衰变的子体,它的半衰期为3.824d,衰变后可产生一系列的氡子体,包括短寿命子体如钋218218Po、铅214214Pb、铋214214Bi和针214214Po,以及长寿命子体如铅21021t3Pb、铋21021t3Bi和钋21021t3Po等,最终衰变为稳定性核素铅2062t36Pb。在此过程中,伴随着氡快速、复杂的衰变过程,产生众多的核素,使得氡成为人类受天然辐射主要的来源之一,每年约1.3mSv,占天然辐射的54%,其中室内氡及其子体占所致辐射剂量的90%。另外,氡还是世界卫生组织WHO公布的19种主要致癌物质之一,是目前仅次于香烟引起人类肺癌的第二大元凶。但是,氡222Rn是一种无色无味的惰性气体,在日常生活中难以被人们感知。因此,如何灵敏、方便地监测到氡气的存在并采取有效的措施防止或减少氡及其子体的污染成为人们辐射防护的关键。[0003]目前测量环境空气中氡及其子体主要有四种测定方法,即径迹蚀刻法、活性炭盒法、脉冲电离室法、静电收集法。但这些方法均需要较为复杂的采样过程或特殊的测量仪器,需要专门的机构或专业人员才能完成和操作,难以普遍应用于普通居民家庭中。[0004]专利文献1公开222Rn氡子体放射性水平累积效应测定装置包括采样器(1、气栗⑵和流量计⑶,所述采样器⑴包括壳体(101、进气孔(102、出气孔(103、滤膜(104、α粒子吸收片(105、β粒子吸收片(106和α粒子探测器(107;所述壳体(101为两端封口的中空圆柱形结构;所述进气孔(102位于壳体(101的侧壁上;所述出气孔(103位于壳体101的上部;所述滤膜104设置于壳体101的内部并且位于出气孔103的一端;所述α粒子探测器(107设置于壳体(101的内部并且位于滤膜(104以及进气孔(102的下方,α粒子探测器(107与滤膜(104之间设置有25mm的空气层,α粒子探测器(107的上部铺设有α粒子吸收片(105和β粒子吸收片(106;所述气栗(2通过管道与采样器(1的出气孔103固定连接;所述流量计3固定安装在气栗2与出气孔(103连接的管道上。该专利从放射性核素衰变的基本规律出发,通过对连续测量时滤膜上222Rn子体的累积衰变规律的模拟计算,最终达到根据实测222Rn子体a计数计算实际222Rn子体放射性水平的目的,但该专利需要测量222Rn子体的累积衰变的能量的α粒子探测器,设备成本高,且累积衰变的能量测量难度大,难以测量精确导致氡浓度测定效果差。[0005]专利文献2公开的一种基于半导体致冷技术的静电收集法测氡装置包括滤膜(1、采样栗2、半导体致冷片的热面3、半导体制冷片的冷面4、收集腔5、半导体探测器⑹、放大电路⑺、隔热层⑻和能谱分析系统⑼;样品气体通过滤膜⑴和采样栗⑵进入收集腔5,收集腔⑸贴装在半导体制冷片的冷面4,半导体探测器⑹位于收集腔⑸内部,放大电路⑺位于收集腔⑸外,半导体致冷片的冷面4、收集腔⑸和放大电路⑺被隔热层⑻包裹,半导体致冷片的热面3贴装有散热器,能谱分析系统⑼与放大电路7连接。该专利解决样品气体温湿度对静电收集法测氡仪的影响问题。但该专利需要将收集腔控制在一定的温度范围内,应用性差,采用的半导体探测器昂贵,放大电路和能谱分析系统误差大,采用廉价的金硅面垒型半导体探测器和普通放大电路更导致测量精度下降。[0006]专利文献3公开的一种利用活性炭盒测量空气氡浓度的方法,其测量装置包括采集器、计时器、低本底γ辐射能谱仪、氡及其各子体计算软件,所述方法包括以下步骤:[0007]步骤SI:将活性炭烘烤后存入磨口瓶中,待用;[0008]步骤S2:称取适量上述烘烤过的活性炭装入采样盒中,然后将活性炭盒密封包装以隔绝外界空气,即得到空载采集器;[0009]步骤S3:按照国家标准中活性炭测量空气氡浓度方法的要求进行空载采集器的待测现场布置;[0010]步骤S4:将活性碳盒的密封包装去除,使活性炭盒暴露于空气中以吸附氡,即开始采样,同时用计时器记录活性炭盒在空气中的暴露时间,即采样时间Tl;[0011]步骤S5:采样终止时,将已吸附氡的负载采集器密封,迅速送回实验室;[0012]步骤S6:采用低本底γ辐射能谱仪对负载采集器内已吸附氡的活性炭进行活性炭γ测量,获得吸附后总γ计数,将该吸附后总γ计数扣除低本底γ辐射能谱仪本底的总γ计数,获得实测得到的总γ净计数counts_m;[0013]同时,用计时器记录负载采集器的静置时间T2,所述静置时间T2是指采样终止至活性炭γ测量开始的时间间隔;[0014]步骤S7:根据上述得到的采样时间Τ1、静置时间Τ2、实测得到的总γ净计数C0UNTS_M,由氡及其各子体计算软件获得空气氡浓度,具体如下:[0015]步骤S7-1:设定活性炭盒单位时间内从空气中吸附的氡原子数为η;[0016]步骤S7-2:基于活性炭盒单位时间内从空气中吸附的氡原子数η以及原子的衰变链分别确定在米样时间T1内任一时刻和静置时间Τ2内任一时刻的氡及其各子体原子数目的理论推导公式;[0017]步骤S7-3:通过上述理论推导公式结合得到的采样时间Tl和静置时间Τ2,获得静置时间终止时刻即开始活性炭γ测量时的理论计算得到的总γ净计数C0UNTS_^^计算公式;[0018]步骤S7-4:将理论计算得到的总γ净计数⑶实测得到的总γ净计数C0UNTS_M进行比较并不断校正η,得到精确的活性炭盒单位时间内从空气中吸附的氡原子数为η;[0019]步骤S7-5:计算获得空气氡浓度C_Rn222,其计算公式如下:C_Rn222=k*n,其k为活性炭盒吸附氡刻度系数,即由刻度实验得到的活性炭盒单位时间从空气中吸附的氡原子量与所暴露空气中的氡浓度关系。该专利不受采样时间、静置时间的影响,可根据需要自行安排静置时间,然后由氡及其各子体计算软件给出校正,但该专利的校正无法保证测量结果的稳定性,活性炭吸附氡的能力有限且无法均匀地吸附氡原子导致采样复杂且误差较大。[0020]因此,设计一种采样简单、无需专业人员操作、测定成本低且能够在如开放环境下的进行灵敏度高且测定精度优良的氡的检测方法及测定系统是本领域所需要的。[0021]在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解,因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。[0022]现有技术文献[0023]专利文献[0024]专利文献1:中国专利公开CN107024710A号[0025]专利文献2:中国专利公开CNl0695059IA号[0026]专利文献3:中国专利公开CN106873023A号发明内容[0027]发明要解决的问题[0028]如上所述,现有技术中的测氡方法成本昂贵,需要专业人员操作,采样复杂且容易产生误差,测定精度不高且测定时需要如低温、干燥等严苛条件,计算过程中需要假定很多理想条件以及对结果需要进行校正等诸多环节,不利于测定的进行以及使得测定结果不稳定。[0029]解决问题的方案[0030]本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究,具体而言,在本发明的第一方面,一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法步骤包括:[0031]第一步骤中,用离子水清洗松萝表面,松萝放入离子水浸泡20-30分钟,晾干30-40分钟;[0032]第二步骤中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露60-90个小时;[0033]第三步骤中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至ioo-iio°c温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至190-210°C进行炭化,炭化后将温度升至450°C,并在450°C温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w;[0034]第四步骤中,采用γ谱仪测量松萝灰中的21Vb含量,其中X为21Vb含量,单位Bq.kg_1;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21Vb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率,单位%;[0035]第五步骤中,多次重复步骤1-4,获得松萝灰中21t3Pb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式_,其中y为氡气浓度,单位为Bq.m_3;系数A为常数,系数B为常数;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21t3Pb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率;[0036]第六步骤中,在待测区域经由细线均匀悬挂经由第一步骤处理的松萝且持续暴露60-90个小时,然后通过第三步骤获得松萝灰重量w,通过测定公式获得待测区域的氡气浓度。[0037]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第一步骤SI中,用装有去离子水的喷水壶将松萝表面冲洗干净,松萝放入离子水浸泡25分钟,晾干35分钟。[0038]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露72小时。[0039]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至l〇5°C温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至200°C进行炭化,炭化后将温度升至450°C,并在450°C温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w。[0040]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第四步骤S4中,所述γ谱仪为高纯锗HPGeγ谱仪,全能峰效率ε为50%。[0041]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第四步骤S4中,将松萝灰放入测量容器中,在所述测量容器中加入高氯酸后加热到180°C,用Ο.δπιοΙ.Ι1的盐酸溶解残留物,采用定量滤纸过滤得到溶液样品以及滤渣的重量wl,其中,化学分析回收率Y为[0042]在所述基于松萝积累的氡气浓度测定方法中,第五步骤(S5中,拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式其中,系数A为2980.5,系数B为4517.1。[0043]根据本发明的另一方面,一种所述的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的测定系统包括:[0044]清洗单元,所述清洗单元包括容纳松萝的清洗容器和喷射离子水的喷头,所述喷头喷射离子水清洗松萝表面,所述清洗容器中设有离子水;[0045]悬挂单元,所述悬挂单元设有支架和垂直悬挂在所述支架上的细线,所述细线将松萝悬挂在支架上;[0046]加热装置,所述加热装置包括加热单元和调节温度的温度设定单元,[0047]称重单元,所述称重单元测量加热装置生成的松萝灰重量,[0048]21t3Pb含量测量装置,用于测量松萝灰中21t3Pb含量的21t3Pb含量测量装置包括γ谱仪,[0049]处理单元,所述处理单元电连接所述清洗单元、加热装置、称重单元和21t3Pb含量测量装置,所述处理单元包括基于测定公式计算氡气浓度的计算单元和用于控制测定进程的控制单元。[0050]在所述的测定系统中,所述清洗单元包括用于晾干的风扇,所述加热单元为烤箱,所述称重单元包括重量传感器。[0051]在所述的测定系统中,处理单元包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。[0052]在所述的测定系统中,处理单元包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。[0053]发明的效果[0054]本本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法首先用离子水清洗松萝,避免了灰尘等因素造成误差的风险,利用可积累氡的松萝通过自身新陈代谢在氡环境下吸收并贮存在体内,通过温度控制使得吸收了氡的松萝先干化然后炭化成松萝灰,通过检测松萝灰中的21Vb含量和氡气浓度的相关性获得松萝灰中210Pb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式,经过测试,本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法测定精度高,可以有效监测室内氡的浓度且测定时间短,和现有技术相比,无需复杂的采样过程或特殊高精细的测量仪器,也无需专业人员进行测定操作,测定适应性强,测定成本低,通过清洗、炭化和称重便可获得精确的氡气浓度以及测定结果稳定,另外,本发明的测定方法安全环保且松萝还起到了降低氡气浓度的作用。[0055]因此,本发明的技术方案克服了现有技术的技术缺陷,取得了显著的技术效果。[0056]上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白,达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度,并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。附图说明[0057][图1]示出了本发明的一个实施例的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的步骤示意图。[0058][图2]示出了本发明的一个实施例的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的21Vb含量与氡浓度的关系曲线示意图。[0059][图3]示出了本发明的一个实施例的测定系统的结构示意图。具体实施方式[0060]下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。[0061]需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明书的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。[0062]为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。[0063]具体而言,如图1所示的本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的步骤示意图,如图1所示,一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法步骤包括:[0064]第一步骤SI中,用离子水清洗松萝表面,松萝放入离子水浸泡20-30分钟,晾干30-40分钟;[0065]第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露60-90个小时;[0066]第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至IOO-IHTC温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至190-2KTC进行炭化,炭化后将温度升至450°C,并在450°C温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w;[0067]第四步骤S4中,采用γ谱仪测量松萝灰中的210Pb含量,其中,,xS21QPb含量,单位Bq.kg_1;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位^T1;w为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21t3Pb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率,单位%;[0068]第五步骤S5中,多次重复步骤1-4,获得松萝灰中21t3Pb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式其中y为氡气浓度,单位为Bq.m_3;系数A为2980.5,系数B为4517.1;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位S4;w为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21Vb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率;[0069]第六步骤S6中,在待测区域经由细线均匀悬挂经由第一步骤处理的松萝且持续暴露60-90个小时,然后通过第三步骤获得松萝灰重量w,通过测定公式获得待测区域的氡气浓度。[0070]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法首先用离子水清洗松萝,避免了灰尘等因素造成误差的风险,利用可积累氡的松萝通过自身新陈代谢在氡环境下吸收并贮存在体内,通过温度控制使得吸收了氡的松萝先干化然后炭化成松萝灰,通过检测松萝灰中的21Vb含量和氡气浓度的相关性获得松萝灰中21Vb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式,经过测试,本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法测定精度高,可以有效监测室内氡的浓度且测定时间短,60-90个小时左右能够获得测定结果,比现有技术中的径迹蚀刻法、活性炭盒法、脉冲电离室法或静电收集法的测定时间大大缩短,而且无需复杂的采样过程或特殊高精细的测量仪器,也无需专业人员进行测定操作,测定适应性强,测定成本低,通过清洗、炭化和称重便可获得精确的氡气浓度,另外,松萝还起到了降低氡气浓度的作用。[0071]为了进一步说明本发明,在一个实施例中,将植物松萝悬挂在氡室中,充入不同浓度的氡气。持续熏蒸72小时后,利用RAD7测氡仪连续测量氡室内的氡浓度变化。结果表明,相对于对照组,放入松萝之后,无论初始氡浓度是高是低,72小时后氡室中的氡减少量明显更高。当氡的初始浓度为3910Bq.m-3时,72小时后氡减少了52.69%;当氡的初始浓度为2530Bq.m-3时,72小时后氡减少了49.41%,两者均比自然条件的氡减少时更高47.64%表1。拟合曲线同样表明,加入植物后氡浓度下降的更快,说明松萝对氡具有较强的吸收能力。[0072]表1松萝对氡的吸收[0073][0074]松萝经氡室处理后取出,置于105°C恒温干燥箱中烘干24小时,天平称其干重。400°:条件下对植物进行灰化,称其灰烬重。将灰烬包于塑料薄膜中,测其21t3Pb含量。结果表明,自然条件下氡浓度为60Bq·πΓ3松萝体内21Vb含量为5·39Bq·kg_1,经初始浓度为2530Bq·πΓ3的氡处理后,其体内21tH含量上升为8.42Bq.kg'经初始浓度为3910Bq.πΓ3的氡处理后,21t5Pb含量升高到18.4Bq.kg_1。也就是说,随着氡浓度的提高,松萝体内21t3Pb含量也随之升高,松萝可通过体内21Vb含量的变化来有效监测氡污染。[0075]表2松萝体内21Vb含量[0076][0077]在一个实施例中,图2示出了本发明的一个实施例的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的21t3Pb含量与氡浓度的关系曲线示意图,以松萝体内21t3Pb含量为横坐标,环境空气中氡浓度为纵坐标,建立浓度一浓度曲线,同时进行曲线拟合,得出拟合公式对数方程y=2980.5Lnx-4517.1,决定系数R2=0.9019,拟合度较好。利用松萝体内21t3Pb含量来监测环境空气中氡浓度的精确度高且测定灵敏性高。做为一种天然放射性气体,氡无色无味。尽管在室内或多或少地都飘散着氡,但现有监测、防治措施复杂,难以被人们直接感知和利用。上述测试从两方面证明了植物松萝可有效吸收氡。一是加入松萝后氡室中氡浓度明显下降;二是松萝经氡熏蒸后体内21Vb含量明显增加。松萝本身即是一类室内植物,不需土壤,适应性强,栽培方便,能随意移动,兼具观赏价值。因此,可将松萝栽种于室内,用来有效监测室内氡的浓度。[0078]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的优选实施例,第一步骤Sl中,用装有去离子水的喷水壶将松萝表面冲洗干净,松萝放入离子水浸泡25分钟,晾干35分钟。[0079]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的优选实施例,第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露72小时。[0080]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的优选实施例,第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至l〇5°C温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至200°C进行炭化,炭化后将温度升至450Γ,并在450Γ温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w。[0081]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的优选实施例,第四步骤S4中,所述γ谱仪为高纯锗HPGeγ谱仪,全能峰效率ε为50%。[0082]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的优选实施例,第四步骤S4中,将松萝灰放入测量容器中,在所述测量容器中加入高氯酸后加热到180Γ,用Ο.δπιοΙ.Ι1的盐酸溶解残留物,采用定量滤纸过滤得到溶液样品以及滤渣的重量wl,其中,化学分析回收率Y为[0083]图3示出了本发明的一个实施例的测定系统的结构示意图,一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法的测定系统包括:[0084]清洗单元1,所述清洗单元1包括容纳松萝的清洗容器2和喷射离子水的喷头3,所述喷头3喷射离子水清洗松萝表面,所述清洗容器2中设有离子水;[0085]悬挂单元4,所述悬挂单元4设有支架5和垂直悬挂在所述支架上的细线6,所述细线6将松萝悬挂在支架5上;[0086]加热装置7,所述加热装置7包括加热单元8和调节温度的温度设定单元9,[0087]称重单元10,所述称重单元10测量加热装置7生成的松萝灰重量,[0088]21Vb含量测量装置11,用于测量松萝灰中21Vb含量的21Vb含量测量装置11包括γ谱仪12,[0089]处理单元13,所述处理单元13电连接所述清洗单元1、加热装置7、称重单元10和21Vb含量测量装置11,所述处理单元13包括基于测定公式计算氡气浓度的计算单元14和用于控制测定进程的控制单元15。[0090]在所述的测定系统的优选实施例,所述清洗单元1包括用于晾干的风扇,所述加热单元8为烤箱,所述称重单元10包括重量传感器。[0091]在所述的测定系统的优选实施例,处理单元13包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。[0092]在所述的测定系统的优选实施例,处理单元13包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM0[0093]在一个实施例中,在测定系统获得测定公式后,本发明的测定系统可以设有多个终端,所述终端包括:[0094]清洗单元1,所述清洗单元1包括容纳松萝的清洗容器2和喷射离子水的喷头3,所述喷头3喷射离子水清洗松萝表面,所述清洗容器2中设有离子水;[0095]悬挂单元4,所述悬挂单元4设有支架5和垂直悬挂在所述支架上的细线6,所述细线6将松萝悬挂在支架5上;[0096]加热装置7,所述加热装置7包括加热单元8和调节温度的温度设定单元9,[0097]称重单元10,所述称重单元10测量加热装置7生成的松萝灰重量,[0098]处理单元13,所述处理单元13电连接所述清洗单元1、加热装置7和称重单元10,所述处理单元13包括基于测定公式计算氡气浓度的计算单元14和用于控制测定进程的控制单元15〇[0099]在一个实施例中,本发明的测定系统是分布式的云端测定系统,其中,一个测定子单元设有比较贵的21t3Pb含量测量装置11用于获得拟合公式,其余的测定子单元如上述终端,通过无线通信设备获得拟合公式数据进行测定。[0100]本发明还公开了一种净化氡气的方法,其使用松萝悬挂在支架上,所述松萝的数量基于松萝灰重量和氡气浓度测定公式而确定。[0101]工业实用性[0102]本发明的基于松萝积累的氡气浓度测定方法及其测定系统可以在氡气测量领域制造并使用。[0103]尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本发明保护之列。

权利要求:1.一种基于松萝积累的氡气浓度测定方法,其步骤包括:第一步骤SI中,用离子水清洗松萝表面,松萝放入离子水浸泡20-30分钟,晾干30-40分钟;第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露60-90个小时;第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至loo-inrc温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至190-210°c进行炭化,炭化后将温度升至450°C,并在450°C温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w;第四步骤S4中,采用γ谱仪测量松萝灰中的21t3Pb含量,其中,xS21Pb含量,单位Bq.kg_1;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21Vb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率,单位%;第五步骤S5中,多次重复步骤1-4,获得松萝灰中21t3Pb含量与氡气浓度的关系曲线,并拟合关系曲线得到拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式.1,其中y为氡气浓度,单位为Bq.m_3;系数A为常数,系数B为常数;t测量样品时间,单位s;a⑴为测量样品时间t内γ谱仪测量到的计数率,单位为松萝灰重量,单位kg;ε为γ谱仪全能峰效率,单位%;ρ为21t3Pb特征峰的γ发射几率;Y为化学分析回收率;第六步骤S6中,在待测区域经由细线均匀悬挂经由第一步骤处理的松萝且持续暴露60-90个小时,然后通过第三步骤获得松萝灰重量w,通过测定公式获得待测区域的氡气浓度。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第一步骤SI中,用装有去离子水的喷水壶将松萝表面冲洗干净,松萝放入离子水浸泡25分钟,晾干35分钟。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第二步骤S2中,在预定氡气浓度下经由细线均匀悬挂所述松萝且持续暴露72小时。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第三步骤S3中,所述松萝内置于烘箱中,线性升温至105°C温度下烘干,所述干化松萝在加热装置中线性升温至200°C进行炭化,炭化后将温度升至450°C,并在450°C温度下灰化使得所述干化松萝成为松萝灰,称取松萝灰重量w。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第四步骤(S4中,所述γ谱仪为高纯锗HPGeγ谱仪,全能峰效率ε为50%。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第四步骤S4中,将松萝灰放入测量容器中,在所述测量容器中加入高氯酸后加热到180°C,用0.5mol.Ι71的盐酸溶解残留物,采用定量滤纸过滤得到溶液样品以及滤渣的重量wl,其中,化学分析回收率Y为7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第五步骤S5中,拟合公式y=ALnx-B,基于拟合公式获得基于松萝积累的松萝灰重量与氡气浓度测定公式,其中,系数A为2980.5,系数B为4517.1。8.—种根据权利要求1-7中任一项所述的基于松萝积累的氡气浓度测定方法的测定系统,其包括:清洗单元(1,所述清洗单元(1包括容纳松萝的清洗容器(2和喷射离子水的喷头3,所述喷头⑶喷射离子水清洗松萝表面,所述清洗容器⑵中设有离子水;悬挂单元4,所述悬挂单元4设有支架(5和垂直悬挂在所述支架上的细线(6,所述细线6将松萝悬挂在支架5上;加热装置7,所述加热装置⑺包括加热单元⑻和调节温度的温度设定单元9,称重单元(10,所述称重单元(10测量加热装置⑺生成的松萝灰重量,21Vb含量测量装置(11,用于测量松萝灰中21Vb含量的21Vb含量测量装置(11包括γ谱仪12,处理单元(13,所述处理单元(13电连接所述清洗单元(1、加热装置(7、称重单元10和21Vb含量测量装置11,所述处理单元(13包括基于测定公式计算氡气浓度的计算单元14和用于控制测定进程的控制单元15。9.根据权利要求7所述的测定系统,其特征在于,所述清洗单元(1包括用于晾干的风扇,所述加热单元8为烤箱,所述称重单元10包括重量传感器。10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,处理单元(13包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA,处理单元(13包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

百度查询: 青岛农业大学 基于松萝积累的氡气浓度测定方法及测定系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。