本發(fā)明屬于表面氡析出率測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

氡氣是一種示蹤劑，它能夠指示地下礦床、地質(zhì)構(gòu)造、地震等等，因此氡氣測量廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面。氡氣的放射性對人體的健康是有害的，十幾年前，美國環(huán)保局（EPA）在《NATURE》雜志上公開指出：氡是關(guān)系到公共健康的大眾問題；氡氣作為自然放射物存在于土壤、磚、水泥、花崗巖等主要的建筑裝修材料中，被認(rèn)為是僅次于吸煙的第二大致癌因素，世界衛(wèi)生組織已將氡列為使人致癌的19種最主要的物質(zhì)之一。

自然環(huán)境條件下土壤或建材的表面氡析出率作為評價環(huán)境對人們健康危害的重要標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被廣泛地研究，最常見的測量土壤或建材表面氡析出率方法是將集氡罩覆在一定面積的土壤或建材表面，罩內(nèi)空間隔絕外界空氣，罩內(nèi)土壤或建材所析出的氡被相關(guān)裝置采集和測量。然而這種常規(guī)方法因要求集氡罩內(nèi)部空間封閉使得內(nèi)部氣壓有可能與外界環(huán)境氣壓不一致，不一致的原因是溫度的變化使密閉空間中的氣體膨脹或收縮；另外，在測量土壤表面氡析出率時，土壤中冒出的氣體也會改變密閉空間的氣體壓強(qiáng)。氣壓的變化對于土壤或建材表面氡析出率的影響是顯而易見的，裝置所測土壤或建材表面的密閉空間氣壓與外界的自然環(huán)境氣壓不一致使得測量的結(jié)果無法準(zhǔn)確地反映土壤或建材在自然環(huán)境條件的表面氡析出率值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量條件與自然環(huán)境條件一致，測量結(jié)果更準(zhǔn)確的自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量裝置，其包括圓筒、兩個圓環(huán)狀壓蓋以及兩個活性炭采集盒，所述圓筒開有貫穿上、下兩個端面的通孔使圓筒形成上、下兩個開口，圓筒內(nèi)壁沿圓筒高度方向間隔設(shè)有兩個圓環(huán)狀定位組件；所述活性炭采集盒為圓柱狀采集盒，圓柱狀采集盒的兩個軸端面由濾網(wǎng)成型，圓柱狀采集盒內(nèi)填充滿活性炭，所述濾網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑小于活性炭粒徑；所述兩個活性炭采集盒分別設(shè)在對應(yīng)的定位組件和圓環(huán)狀壓蓋之間，圓環(huán)狀壓蓋與圓筒內(nèi)壁通過螺紋連接固定，所述定位組件與活性炭采集盒之間設(shè)有圓環(huán)狀密封墊。

進(jìn)一步，所述兩個圓環(huán)狀定位組件為設(shè)在圓筒內(nèi)壁上并向圓筒中心方向延伸的兩個圓環(huán)狀凸起，兩個圓環(huán)狀凸起分別與圓筒的上、下兩個開口具有一定間隔。

所述圓筒和圓環(huán)狀壓蓋均由金屬材料成型，所述圓環(huán)狀密封墊由塑料材料成型。

所述活性炭采集盒的圓柱狀側(cè)面由鋁制材料成型。

所述濾網(wǎng)為鐵絲網(wǎng)。

所述圓筒的上、下兩個開口內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，所述圓環(huán)狀壓蓋的的外壁設(shè)有外螺紋，兩個圓環(huán)狀壓蓋分別與圓筒上、下兩個開口通過螺紋連接固定。

所述活性炭采集盒的高度為2-2.5cm，活性炭采集盒的兩個軸端面直徑為4-4.5cm。

進(jìn)一步，所述活性炭采集盒的高度為2cm，活性炭采集盒的兩個軸端面直徑為4cm。

所述圓筒內(nèi)直徑為4.1cm，圓筒外直徑為4.5cm，圓筒高度為7cm；所述圓環(huán)狀密封墊的外直徑為4.1cm, 圓環(huán)狀密封墊的內(nèi)直徑為3.6cm，圓環(huán)狀密封墊的厚度為0.2cm。

采用本發(fā)明所述的裝置進(jìn)行自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量的方法，具體如下：

1）將圓筒側(cè)放，將兩個圓環(huán)狀密封墊分別從圓筒的上、下兩個開口放入定位組件處，

2）將未吸附氡的兩個活性炭采集盒分別從圓筒的上、下兩個開口放入圓筒內(nèi)，并分別用圓環(huán)狀壓蓋旋緊固定，使得活性炭采集盒與圓環(huán)狀密封墊緊密接觸，形成測量裝置；

3）將該測量裝置的一端嵌入土壤或建材表面，并且在測量裝置與土壤或建材接觸的外圍涂上不透氣材料，所述活性炭采集盒內(nèi)的活性炭開始吸附氡，即開始氡的采集；

4）采集完畢后，旋開圓環(huán)狀壓蓋，分別將兩個活性炭采集盒取出并裝入不同容器中密封；

5）對靠近嵌入土壤或建材表面端的活性炭采集盒進(jìn)行伽馬能譜測量，獲得土壤或建材表面氡析出率。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案,外界環(huán)境空氣可以通過兩個采集盒的活性炭層自由地到達(dá)被測土壤或建材表面，因而能夠使被測量的土壤或建材表面上的空氣壓強(qiáng)與外界環(huán)境的氣體壓強(qiáng)一致。此外,與外界環(huán)境空氣接觸的活性炭采集盒(即遠(yuǎn)離嵌入土壤或建材端的采集盒)還能起到阻止空氣中的氡被用于吸附土壤或建材所析出的氡的采集盒(即靠近嵌入土壤或建材端的采集盒)吸附。因此，本發(fā)明能夠測量土壤或建材表面在自然環(huán)境條件下的氡析出率值。另外，在本發(fā)明中，與空氣接觸的活性炭采集盒(即遠(yuǎn)離嵌入土壤或建材端的采集盒)可以同時進(jìn)行空氣中的氡濃度的測量，因而可以初步分析表面氡析出率對空氣氡濃度的影響?？傊?，本發(fā)明所述的測量裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)測量條件與自然環(huán)境條件（溫度、壓強(qiáng)）一致，測量結(jié)果能夠更準(zhǔn)確地反應(yīng)土壤或建材表面在自然環(huán)境條件下氡析出率值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量裝置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量裝置，包括圓筒1、兩個圓環(huán)狀壓蓋2以及兩個活性炭采集盒3，所述圓筒1開有貫穿上、下兩個端面的通孔使圓筒1形成上、下兩個開口，所述圓筒1的上、下兩個開口內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，圓筒1內(nèi)壁沿圓筒1高度方向間隔設(shè)有兩個圓環(huán)狀定位組件4；所述活性炭采集盒2為圓柱狀采集盒，圓柱狀采集盒的兩個軸端面由濾網(wǎng)5成型，圓柱狀采集盒內(nèi)填充滿活性炭6，所述濾網(wǎng)5的網(wǎng)孔孔徑小于活性炭6粒徑；所述兩個活性炭采集盒3分別設(shè)在對應(yīng)的定位組件4和圓環(huán)狀壓蓋2之間，圓環(huán)狀壓蓋2的的外壁設(shè)有外螺紋，兩個圓環(huán)狀壓蓋2分別與圓筒1上、下兩個開口通過螺紋連接固定，所述定位組件4與活性炭采集盒3之間設(shè)有圓環(huán)狀密封墊7。

進(jìn)一步，所述兩個圓環(huán)狀定位組件4為設(shè)在圓筒1內(nèi)壁上并向圓筒1中心方向延伸的兩個圓環(huán)狀凸起，兩個圓環(huán)狀凸起分別與圓筒1的上、下兩個開口具有一定間隔。

所述圓筒1和圓環(huán)狀壓蓋2均由金屬材料成型，所述圓環(huán)狀密封墊7由塑料材料成型。所述活性炭采集盒3的圓柱狀側(cè)面由鋁制材料成型，活性炭采集盒3的濾網(wǎng)5為鐵絲網(wǎng)。

所述活性炭采集盒3的高度為2-2.5cm，活性炭采集盒3的兩個軸端面直徑為4-4.5cm。

本實施例中，所述活性炭采集盒3的高度為2cm，活性炭采集盒3的兩個軸端面直徑為4cm。所述圓筒1內(nèi)直徑為4.1cm，圓筒1外直徑為4.5cm，圓筒1高度為7cm；所述圓環(huán)狀密封墊7的外直徑為4.1cm, 圓環(huán)狀密封墊7的內(nèi)直徑為3.6cm，圓環(huán)狀密封墊7的厚度為0.2cm。

采用本發(fā)明所述的裝置進(jìn)行自然環(huán)境條件下表面氡析出率測量的方法，具體如下：

1）將圓筒1側(cè)放，將兩個圓環(huán)狀密封墊7分別從圓筒的上、下兩個開口放入定位組件4處，

2）將未吸附氡的兩個活性炭采集盒3分別從圓筒1的上、下兩個開口放入圓筒1內(nèi)，并分別用圓環(huán)狀壓蓋2旋緊固定，使得活性炭采集盒3與圓環(huán)狀密封墊7緊密接觸，空氣不能從接觸處流通，形成測量裝置；

3）將該測量裝置的一端嵌入土壤或建材表面，并且在測量裝置與土壤或建材接觸的外圍涂上不透氣材料，所述活性炭采集盒3內(nèi)的活性炭6開始吸附氡，即開始氡的采集；

4）采集完畢后，旋開圓環(huán)狀壓蓋2，分別將兩個活性炭采集盒3取出并裝入不同容器中密封；

5）對靠近嵌入土壤或建材表面端的活性炭采集盒進(jìn)行伽馬能譜測量，獲得土壤或建材表面氡析出率。

采用本發(fā)明裝置進(jìn)行表面氡析出率測量，外界環(huán)境空氣可以通過兩個采集盒的活性炭層自由地到達(dá)被測土壤或建材表面，因而能夠使被測量的土壤或建材表面上的空氣壓強(qiáng)與外界環(huán)境的氣體壓強(qiáng)一致。此外,與外界環(huán)境空氣接觸的活性炭采集盒(即遠(yuǎn)離嵌入土壤或建材端的采集盒)還能起到阻止空氣中的氡被用于吸附土壤或建材所析出的氡的采集盒(即靠近嵌入土壤或建材端的采集盒)吸附。因此，本發(fā)明能夠測量土壤或建材表面在自然環(huán)境條件下的氡析出率值。另外，在本發(fā)明中，與空氣接觸的活性炭采集盒(即遠(yuǎn)離嵌入土壤或建材端的采集盒)可以同時進(jìn)行空氣中的氡濃度的測量，因而可以初步分析表面氡析出率對空氣氡濃度的影響。