Rn子體ɑ衰變探測效率的刻度方法
【專利摘要】一種對222Rn、220Rn的子體ɑ衰變探測效率的刻度方法，它是對三個固體核徑跡探測器表面分別加不同厚度阻擋膜后對222Rn、220Rn的不同子體ɑ衰變探測效率進行刻度，對于222Rn子體，固體核徑跡探測器主要測量218Po、214Po衰變產生的能量分別為6MeV及7.69MeV的ɑ粒子；對于220Rn子體，固體核徑跡探測器主要測量212Bi、212Po衰變產生的能量分別為6.05MeV及8.78MeV的ɑ粒子。利用本發(fā)明提供的方法對222Rn、220Rn的不同子體ɑ衰變探測效率進行刻度，整個測量過程及計算方法簡單，能夠快速獲得222Rn、220Rn的子體ɑ衰變探測效率。
【專利說明】對222Rn、22°Rn子體α衰變探測效率的刻度方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及核輻射探測【技術領域】，特別是一種利用固體核徑跡探測器表面加膜后 對222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率進行刻度的方法。

【背景技術】
[0002] 空氣中的222Rn、22°Rn是人類所受到的天然輻射的主要來源，究其根本來說，人體所 吸入的 222Rn、22°Rn的子體沉積在呼吸系統(tǒng)，其進一步衰變發(fā)射的高能α粒子對人體細胞造 成損傷?？諝庵械?222Rn、22°Rn的子體測量一般是采用濾膜采樣，然后通過能譜測量得到不 同子體的濃度，但是該方法只能得到較短采樣時間的子體濃度。利用固體核徑跡探測器可 以測量 222Rn、22°Rn數(shù)天到數(shù)百天的濃度，但是常規(guī)的測量方法并不能區(qū)分222Rn、 22°Rn及其子 體。目前，根據(jù)222Rn、22°Rn的子體的能量不同，已有研究者開始采用固體核徑跡探測器表面 加膜阻擋的方法來進行能量識別，該方法涉及到對 222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率進行 刻度，但現(xiàn)有的刻度方法比較復雜。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述不足而提供一種利用固體核徑跡探測器表 面加膜后對 222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率進行刻度的方法，該方法包括測量過程和計 算過程，能夠快速通過簡單的測量和計算方法得到的較準確的 222Rn、22°Rn的子體α衰變探 測效率。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是：一種對222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率的刻度方法，它 是利用采樣裝置及第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜和第六濾膜分別對 22°Rn或222Rn室中的空氣采樣，采樣時，第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜 和第六濾膜分別設置在過濾器內，啟動采樣泵，對 22°Rn或222Rn室中的空氣采樣，采樣過程 中，空氣中的22°Rn、 222Rn子體沉積到第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜和 第六濾膜的表面。采樣結束后，將每片濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半邊濾膜， 第一半邊濾膜利用α能譜儀測量衰變計數(shù)。第二半邊濾膜分別對三個表面加阻擋膜的固 體核徑跡探測器進行照射，照射結束后對固體核徑跡探測器進行化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)， 再對 222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率進行刻度，222Rn、22°Rn的子體α衰變探測效率分別為

【權利要求】
1. 一種對222Rn、22°Rn的子體a衰變探測效率的刻度方法，其特征是：它是利用采樣裝 置及第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜和第六濾膜分別對 22°Rn或222Rn 室中的空氣采樣，采樣時，第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜和第六濾膜 分別設置在過濾器內，啟動采樣泵，對 22°Rn或222Rn室中的空氣采樣，采樣過程中，空氣中 的22°Rn、222Rn子體沉積到第一濾膜、第二濾膜、第三濾膜、第四濾膜、第五濾膜和第六濾膜 的表面；米樣結束后，將每片濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半邊濾膜，第一半 邊濾膜利用a能譜儀測量衰變計數(shù)，第二半邊濾膜分別利用三個固體核徑跡探測器表面 加阻擋膜后進行照射，照射結束后對固體核徑跡探測器進行化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，再 對 222Rn、22°Rn的子體a衰變探測效率進行刻度，222Rn、22°Rn的子體a衰變探測效率分別為 %Po2l2>7IlFoin>rIlPolU、uPollZ -7IlBiin R7IpoIII； 對于222Rn子體，固體核徑跡探測器主要測量218P〇、214P〇衰變產生的能量分別為6MeV及7. 69MeV的a粒子，對于22°Rn子體，固體核徑跡探測器主要測量212Bi、212P〇衰變產生的 能量分別為6. 05MeV及8. 78MeV的a粒子；三個固體核徑跡探測器分別為第一固體核徑跡 探測器、第二固體核徑跡探測器和第三固體核徑跡探測器，第一固體核徑跡探測器的表面 積為S1，第二固體核徑跡探測器的表面積為S2，第三固體核徑跡探測器的表面積為S3 ;阻擋 膜分別為第一阻擋膜、第二阻擋膜和第三阻擋膜，第一阻擋膜的厚度為Cl1，第一阻擋膜不能 阻擋222Rn、22°Rn子體衰變產生的a粒子打到第一固體核徑跡探測器的表面，第二阻擋膜的 厚度為d2，第二阻擋膜能阻擋能量為6. 05MeV的a粒子打到第二固體核徑跡探測器的表面， 第三阻擋膜的厚度為d3，第三阻擋膜能阻擋能量為7. 69MeV的a粒子打到第三固體核徑跡 探測器的表面； 所述的采樣裝置包括過濾器及采樣泵，過濾器的一端通過管道與22°Rn或222Rn室的出 氣口連接，過濾器的另一端通過管道與采樣泵連接，采樣泵的另一端通過管道與22°Rn或 222Rn室的進氣口連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種對222Rn、22°Rn的子體a衰變探測效率的刻度方法，其特 征是：其具體測量過程如下： A、采用第三固體核徑跡探測器和厚度為d3的第三阻擋膜測量; 使用采樣裝置及第一濾膜對22°Rn室中的空氣采樣，空氣中的22°Rn子體沉積到第一濾 膜的表面，米樣結束后，將第一濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半邊濾膜，將第一 半邊濾膜利用a能譜儀進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到第一半邊濾膜單位面 積上212Po的衰變計數(shù)Nptj212 ; 將第三阻擋膜覆蓋在第三固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第三阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第三固體核徑跡探測器表面的第三阻擋膜，對第三固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為N3ptj212，從而得到：
式（1)中I^3fb212是第三固體核徑跡探測器對212Po衰變產生的8. 78MeV的a粒子的 探測效率，依據(jù)式（I)直接解得; B、 采用第二固體核徑跡探測器和厚度為d2的第二阻擋膜分別測量？?2ft)212及 7IlPdlU; 測量IJ2pe212時，使用采樣裝置及第二濾膜對22°Rn室中的空氣采樣，空氣中的 22°Rn子 體沉積到第二濾膜的表面，采樣結束后，將第二濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半 邊濾膜，將第一半邊濾膜利用a能譜儀進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到第二半 邊濾膜單位面積上212Po的衰變計數(shù)Nptj212 ; 將第二阻擋膜覆蓋在第二固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第二阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第二固體核徑跡探測器表面的第二阻擋膜，對第二固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為N2ptj212，從而得到：
式（2)中IJ2fb212是第二固體核徑跡探測器對212Po衰變產生的8. 78MeV的a粒子的 探測效率，依據(jù)式（2)直接解得I^2pci212 ; 測量I^2fte214時，使用采樣裝置第三濾膜對222Rn室中的空氣采樣，空氣中的 222Rn子體 沉積到第三濾膜的表面，采樣結束后，將第三濾膜靜置15分鐘以上，使得218Po衰變完成， 將第三濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半邊濾膜，將第一半邊濾膜利用a能譜儀 進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到第一半邊濾膜單位面積上214Po的衰變計數(shù) Np〇214 ; 將第二阻擋膜覆蓋在第二固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第二阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第二固體核徑跡探測器表面的第二阻擋膜，對第二固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為N2ptj214，從而得到：
式（3)中U2ftj214是第二固體核徑跡探測器對214Po衰變產生的7. 69MeV的a粒子的 探測效率，依據(jù)式（3)直接解得U2fb214 ; C、 采用第一固體核徑跡探測器和厚度為Cl1的第一阻擋膜分別測量、IJ|&21g、 及1? Poin; 測量：Mp^14時，使用采樣裝?及第四濾膜對222Rn €中的€氣采樣，€氣中的222Rn子 體沉積到第四濾膜的表面，采樣結束后，將第四濾膜靜置15分鐘以上，使得218Po衰變完成， 將第四濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半邊濾膜，將第一半邊濾膜利用a能譜儀 進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到第一半邊濾膜單位面積上214Po的衰變計數(shù) Np〇214 ; 將第一阻擋膜覆蓋在第一固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第一阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第一固體核徑跡探測器表面的第一阻擋膜，對第一固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為Niptj214，從而得到：
式（4)中I^pci214是第一固體核徑跡探測器對214Po衰變產生的7. 69MeV的a粒子的 探測效率，依據(jù)式（4)直接解得IJIjb214 ; 測量IJlftj21g、l?1B!.212時，使用采樣裝置及第五濾膜對222Rn室中的空氣采樣，空氣中 的222Rn子體沉積到第五濾膜的表面，采樣結束后，將第五濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜 和第二半邊濾膜，第一半邊濾膜利用a能譜儀進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到 第一半邊濾膜單位面積上218P〇、214Po的衰變計數(shù)分別為：NP_、NP_ ; 將第一阻擋膜覆蓋在第一固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第一阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第一固體核徑跡探測器表面的第一阻擋膜，對第一固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為Niptj218+P()214，從而得到：
式（5)中是第一固體核徑跡探測器對218Po衰變產生的6MeV的a粒子的探 測效率，依據(jù)式（5)直接解得l]|fto218 ; 由于218P〇、212Bi衰變產生的a粒子能量差異只有0. 05MeV，能夠認為第一固體核徑跡探 測器對218P〇、212Bi衰變產生的a粒子的探測效率相同，Iyift2u等于I^pe21g ; 測量1時，使用采樣裝置及第六濾膜對22°Rn室中的空氣采樣，空氣中的22°Rn子 體沉積到第六濾膜的表面，采樣結束后，將第六濾膜一分為二，分為第一半邊濾膜和第二半 邊濾膜，第一半邊濾膜利用a能譜儀進行測量，測量時間為T，T為2-300min，得到第一半邊 濾膜單位面積上212P〇、212Bi的衰變計數(shù)分別為：NP_、Nei2121 ; 將第一阻擋膜覆蓋在第一固體核徑跡探測器上，在進行能譜測量的同時，將第二半邊 濾膜沉積了子體的一面貼在第一阻擋膜的表面進行照射，照射時間也為T，然后取下第二半 邊濾膜及覆蓋在第一固體核徑跡探測器表面的第一阻擋膜，對第一固體核徑跡探測器進行 化學蝕刻并讀取徑跡數(shù)，徑跡數(shù)為N1P()212+Bi212，從而得到：
式（6)中IJIfto2u是第一固體核徑跡探測器對212Po衰變產生的8. 78 MeV的a粒子的 探測效率，由于IJ|p〇21g已知，且其與？^'212相等，依據(jù)式（6)直接解得?5| p〇212。
【文檔編號】G01T1/00GK104267422SQ201410523669
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】袁紅志, 劉輝, 譚延亮 申請人:衡陽師范學院