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1、活性炭吸附测氡仪使用手册一、 方法的基本原理活性炭盒法是被动式采样，能测量出采样期间内的的平均氡浓度。活性炭对氡气具有良好的吸附性能及稳定的化学性能，吸附的氡衰变产生的短寿命子体放出射线，用低本底多道能谱仪测定它的几个特征峰或积分谱段的计数率，经本底修正，根据氡室标定曲线对不同采样时间测得的净计数率进行湿度修正和氡的衰变时间修正，可得到被测的氡浓度。由于采样时间一般取48小时（至少24小时），这样能够避免昼夜氡浓度变化的影响，测得的是被测室内48小时的平均氡浓度。本方法比瞬时测量法测得的氡浓度值更具代表性。在标准氡室内进行了不同吸附时间（12、24、48和72小时）、不同空气湿度的氡吸附试验。
2、12、24、48小时各有3个实验点，72小时只有1个实验点，每个试验点有3个活性炭盒平行数据的平均值。分别用12、24、48小时的试验数据对吸水量作图，得出如下3个图表：图一、12小时吸水量对氡吸附的影响图二、24小时吸水量对氡吸附的影响图三、48小时吸水量对氡吸附的影响由以上的3个图表可以得出不同吸附时间(12、24和48小时)推出的0吸水量时的氡吸附响应系数a0和归一化的水分影响因子C1, C2和C3。用水分影响因子C1, C2和C3对吸附时间作图：图四、归一化的水分影响因子随时间的变化归一化的水分影响因子随时间的对数成线性变化：Kw= K1*log(T) K0（1）氡吸附响应系数a0对时
3、间作图，得出：图五、氡吸附响应系数a0与时间的关系变换座标后曲线为：图六、氡吸附响应系数a0与时间的关系综合以上数据可以得出如下计算公式：Cpm/CRn=KRn*T1b*(1+Kw*W)*e-lT2（2）式中：Cpm为活性炭的净计数率(cpm)CRn空气中的氡浓度（Bq/M3）KRn为活性炭的氡吸附系数T1为吸附时间（小时）b为氡的累积指数T2为衰变时间（小时）l为氡的衰变常数（7.55x10-3h-1）。W为吸水量（克）Kw =K1*log(T1)-K0，为水分修正系数，见表四和式(1)。这样测得活性炭的计数，并输入吸附时间T1,衰变时间T2和吸水量W，即可计算出空气中的氡浓度。下表是用氡室
4、试验数据的计算结果与试验值的比较：计算值(Cpm/CRn)0.870.811.071.351.261.131.831.811.792.34实验值(Cpm/CRn)0.840.831.131.331.231.131.841.821.792.35以此表数据作图并进行相关性验证：图七：计算结果与试验值的比较以上结果表明，计算结果与试验值完全吻合，最大偏差小于4%。二、 活性炭盒吸附氡的基本要求（一）设备与材料1 采样活性炭盒：塑料盒大小100mm50mm(高)，可装100克的活性炭。盒内壁中上部有螺纹，带螺纹的金属网罩可以拧入。盒盖内壁底部周边有橡胶圈可以压紧密封。活性炭测量盒见下图：2 椰壳炭：C
5、TH-8椰壳活性炭，比表面积为1000-1300m2/g。3 天平：感量0.1克，量程300克。4 烘箱：温度150，一批次可烘20个活性炭盒。5 低本底多道能谱仪：3英寸NaI(Tl)探测器配多道脉冲幅度分析器，并配有壁厚10cm的铅屏蔽室。6 40目的筛网用于过筛炭末。7 用于密封采样盒的胶带。 （二）活性炭盒的制备1 烘活性炭：目的是去除活性炭中的潮气和残存的氡气，烘的方法有两种：1） 将活性炭集中放在一个铁盘内进行烘烤，然后称重分装到塑料盒里。此法的优点是各盒的活性炭本底计数一致性较好。但应注意烘好的活性炭在保存和称重过程中容易受潮。较干燥地区可选择这种方法。2） 先为每个铁盒各称取1
6、00克活性炭，开盖放入烘箱内烘烤。烘干后将其对口倒入塑料盒中，拧紧塑料盒盖，避免活性炭与空气的接触时间过长。这很适应于在较潮湿的地区使用。但应注意各铁盒活性炭在烘烤后本底计数的一致性问题。3） 烘烤要求：将活性炭放入烘箱内，在120下烘拷7小时，然后关闭高温箱电源，使活性炭降温冷却。2 活性炭装盒1）把铁盒中烘好的活性炭直接对口倒入塑料盒中，先拧紧金属网罩，再将盒盖拧紧，立即称盒总重量并作记录。若较长时间才用，要用胶带密封。2）在铁盘中烘的活性炭冷却后，放入磨口瓶中待用。采集前称100克活性炭倒入塑料盒中，先拧紧内部的金属网罩，再拧紧盒盖，立即称盒总重量并记录。3）给活性炭盒体和盒盖贴编号标签
7、。 （三）活性碳盒的分布和吸附时间1 在待测现场取掉密封胶带，打开盒盖；2 把活性炭盒放在采样点上，并记录采样点的位置、盒的编号、开始采样的日期和时间。3 选择的采样位置应避免在门窗附近，尽量选在通风最差，空气不易流动的地方，采样点距墙壁1米远，高度距室内地面约0.5-1.5米之间。4 活性炭盒可放在桌子或架子上，敞开面向上，上方不要有其它物体遮挡。5 在整个采样期间，所在的房间门窗必须关闭，取样时打开门的时间要尽量短，以保持密闭环境。6 活性炭吸附氡采集时间推荐为48小时。（四）活性炭盒的回收和测量1 采集时间结束时，将活性碳盒按其编号上盖拧紧，贴上密封胶带。记录取样的日期和时间，送回实验室
8、，称吸附后盒的总重量并作记录。2 活性碳盒放置3小时之后开始测量。（五）分析活性碳采集样品的测量准备工作1 在采集前，先对即将布点放置的活性炭盒分别测量本底，将每个本底谱以文件形式存盘，测量时间推荐为20分钟。如果采用抽样本底谱，须测3个活性炭盒的空白本底，取其中中间值的一个作为该批样品盒的公用本底谱。2 测量吸附氡后各样品盒的谱，并以文件形式存盘，测量时间推荐为20分钟。3 测量（或确认已测过）环境氡专用标样的标准谱，并以文件形式存盘。4 测量（或确认已测过）仪器本底谱，并以文件形式存盘。三分析样品氡浓度1开机予热30分钟2启动多道低本底伽玛谱仪操作界面：点击“活性炭测空气氡”按键，屏幕显示
9、活性炭测空气氡界面：3设置：点击设置按键，即出现如下对话框：1）设置定义在活性碳吸附测氡分析样品时要用到几个参量，而这些参量一般是不变的，称为隐含或默认值，主要有：活性碳净重：装入样品盒的活性碳量，隐含值为100g。 氡浓度限定值（Bq/M3）：室内环境氡国标控制标准值，用作判定分析结果是否超标。 隐含吸附时间（Hr）：样品采样时间。 隐含衰变时间（Hr）：。采样结束至开始测量该样品所间隔的时间。 标准源标定净计数率（cpm）：仪器出厂标称值，用于仪器校正。仪器空本底（cpm）测标准源时须扣除的本底值，不必经常测量，送入一次后可以长期使用。2）查看和修改设置单击“设置”，进入设置测氡参数界面。
10、可根据常规工作需要修改当前的参数值，确认后,单击“OK”返回活性碳吸附测氡的操作界面。若不修改或放弃修改，单击“Cancel”, 返回活性碳吸附测氡的操作界面。4分析在活性碳吸附测氡的操作界面上有如下按键和对话编辑框可以使用：l 样品谱按键：点击后立即出现如下文件选择框：从中可以选择样品谱的文件类型和文件名。选中打开谱文件以后，将自动进行积分计数，净计数，计数率，净计数率和氡浓度的计算和显示。样品谱的文件名将显示在按键上。l 本底谱按键：点击后立即出现与上面相同的文件选择框，从中选择本底谱的文件类型和文件名。选中打开谱文件以后，将自动计算本底计数率，并重新计算样品的净计数，净计数率和氡浓度。这
11、些数据将被更新显示。本底谱的文件名将显示在按键上。l 标准源按键：点击后立即出现与上面相同的文件选择框，从中选择所测标准源谱的文件类型和文件名。选中打开谱文件以后，标准源的计数率将扣除设置的空本底，显示出标准源的净计数率。以此计数率与设定的标准源净计数率相比，得出仪器的效率修正系数。l 采样开始日期时间设定：这些对话框在时间参数栏内：点击日期选择栏，即弹出如下日期选择框：从中点击选择正确的日期即可。时间时分的设定如下图所示：用鼠标选取正确时间即可。l 采样结束日期时间设定：这些对话框也在时间参数栏内，使用方法与上面完全相同。l 测量开始日期和时间:测量开始日期和时间是从谱数据中直接得到,在打开
12、样品谱数据时此时间和日期自动填入框内，不能人为改动。在改变采样开始和结束时间后，衰变时间和采样时间将立即自动得到更改，并重新计算和显示氡浓度值。所有的计算和显示都是动态进行的。l 吸水量的输入：这功能在重量设定栏内：从中输入活性炭盒采样前后的重量，即自动计算出吸水量和湿度校正系数。吸水量改变后，氡浓度值将被动态修改。l 分析结果的显示：分析结果动态显示在如下图所示的数字表上：当输入参数改变时，显示的氡浓度数也随之改变。如果计算出的氡浓度小于仪器的检出限，则显示如下：显示数值为仪器的最低检出限，计算公式为：（3）式中：LLD为仪器的最低检出限（Bq/M3）Cb为本底计数率（cpm）T为样品测量时
13、间（分）其他符号与公式（2）的定义相同。l 打印报告：点击打印键，即刻弹出如下报告表： 活性炭测氡分析报告 样品名称 样品编号Sample Name: Sample No:RA0507.UMS 测试序号 客户 Test No: Client: 测量活时间 测量实时间Active Time: 3600.1s True Time: 3601.0s 测试仪器 标准Test condition: Standard: GB/T 14582-93_ 计数率 氡浓度 标准误差(k=1) CountRate Rn-Concentration Std-Error- 2673.24cpm 2460.87Bq/M3 5.00%活性炭本底: 190.54cpm 吸水量: 3.00g吸附时间: 24.00h 衰变时间: 3.00h_ 审核员 测量员Checked By: Test By: 日期时间：2003-05-07 23:09:40l 退出:点击“退出”键，系统先返回到谱分析界面。再点击菜单“测氡”或工具栏键即可进入活性炭吸附测氡程序。在谱分析界面中点击菜单“文件（F）”，点击“退出（）”，即退出到Windows操作系统的桌面。在活性炭吸附测氡的界面上所有的灰色框只供显示参数用，仅白色框可以被编辑或设定。“帮助”键为待建功能，暂时无效。13