氡-222放射化学测定结果

氡-222，核素符号222Rn，是天然238U系中226Ra的衰变产物，半衰期为3.825d，衰变后成为Po-218（84+134）。

环境中222Rn的来源主要有以下途径：①天然存在：由于在地壳中普遍有238U的存在，222Rn作为238U的衰变产物无处不在，钍系的232Th在一定条件下也与238U共生，其衰变产物220Rn也会与222Rn共存。它们主要来源于大地、海洋、地下水油气载带、植物等氡的析出与释放；地热资源开发释放。②核工业释放：核燃料生产过程，如采矿、水冶是释放氡的主要环节。③建筑物的释放：来源于建筑材料中的226Ra。④煤炭的开采、燃烧。（5）磷酸盐工业：来源于磷酸盐矿石，尤其是海生磷酸盐矿石为最高。

氡-222的用途有以下几点：①用于制备试验室用的氡-铍中子源；②用作气体示踪剂，以检查管道泄漏等情况；③用于预报地震，定期监测深井水中氡含量的变化来预报地震；④医学应用：如癌症的放射治疗中用的“氡气金针”、“氡粒子”。

环境中氡的测量方法有以下几种：

1.环境氡（Rn）浓度测量

（1）α径迹蚀刻法（ATD）。又称固体核径迹法，是环境氡测量的主要方法之一，也可以用于钍射气测量。该法适用于环境氡浓度的长期累积测量，直接得到被测场所氡的年平均浓度。其测量原理是：将固体核径迹探测器置于一个杯形容器中（称探测杯），杯口用滤膜封闭，以阻挡氡子体进入，氡通过扩散进入杯内，杯内的氡及其子体发射的α粒子轰击到固体核径迹探测器上，这些具有一定能量的α粒子在其入射路径上造成高分子链断裂、电离等过程，在探测器材料上留下微小的分子量级的损伤。

将受照过的探测器置于高浓度的NaOH或KOH溶液中，温度保持在70℃左右，数十小时后潜径迹扩大为直径数十微米的径迹，这个过程称作“蚀刻”。经过蚀刻后的探测器通过光学显微镜、缩微胶片阅读器等光学放大装置测读径迹数，然后计算氡浓度。

（2）活性炭盒测氡法。该法是一种短期累积取样测量方法，取样时间一般为2～7d，给出的是短期平均氡浓度，是目前测量室内氡浓度最常用的被动式累积测量装置之一。常用的有活性炭管浓缩测氡法、活性炭盒γ谱法等。其原理是：活性炭采样器内装一定量的活性炭，盒口放置滤膜，以阻挡氡子体进入。氡扩散进炭床内被吸附，氡及衰变的子体全部沉积在活性炭内。然后用γ能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征γ射线峰或用液体闪烁仪测量氡子体放出的β粒子。

（3）静电收集氡子体测量法。该法可同时检测环境氡浓度和钍射气浓度，是目前采用较多的一种可瞬时或连续测量的仪器。其原理是环境空气中的氡经滤膜过滤掉子体后进入收集室，收集室中心部位装有α探测器（半导体探测器、ZnS闪烁探测器或固体核径迹蚀刻探测器），在探测器与收集室之间加有300～4000V的负高压或上万伏的柱极体，使收集室中氡衰变出的新生子体（主要是218Po）在静电场的作用下被收集到探测器表面，通过对氡子体放出的α粒子进行测量计算氡浓度。

（4）脉冲电离室法。是在电离室静电计测氡法基础上发展起来的一种新方法。氡气通过过滤材料进入电离室，氡原子衰变出的α粒子使空气电离，产生大量电子和正离子，在电场作用下这些离子向相反方向的两个不同电极漂移，在收集电极上形成电压脉冲，主要是正离子产生的慢脉冲，这些脉冲经电子学放大后由计数电路记录。脉冲数与α粒子数，即氡浓度成正比，经公式计算得出氡浓度。

（5）闪烁室测氡法。又叫卢卡斯室测氡法，氡进入闪烁室后，通过记录氡及其子体放出的α粒子在ZnS（Ag）闪烁室中引起的闪光数来换算出氡气浓度。

（6）双滤膜测氡法。即在一个取样管（衰变室）两端分别装上滤膜，取样时通过入口滤膜过滤空气中氡的子体，使纯氡以一定流速流过取样管，到达出口滤膜。在取样管内产生的氡子体218Po大部分被出口滤膜收集。测量出口滤膜上α放射性活度，由公式计算得到氡浓度。

（7）气球测氡法。是我国科技人员发明的测氡方法，其原理与双滤膜法类似，不同之处是把双滤膜管换成了气球，入口和出口为同一通路。取样时以固定流量向气球充气，氡子体采样头上的入口滤膜滤掉空气中的氡子体，充气时间固定；充气结束后等待数分钟，将气球内的空气以固定流量排出，气球内新生氡子体被采样头上的出口滤膜收集，测量出口滤膜上的α放射性后计算得到氡浓度。该法同时也可测量氡子体α潜能浓度，即测量入口滤膜上的α放射性后计算得到氡子体α潜能浓度。

（8）驻极体法。含氡空气通过收集盒窗上的滤膜进入收集盒，氡及氡子体衰变的α粒子使盒内空气产生电离，生成的次级带电粒子在盒内电场作用下，被柱极体收集，从而改变柱极体的表面电压，其改变值与进入盒内的氡浓度成正比，通过计算得到氡浓度。

2.环境钍射气（Tn）浓度测量(www.xing528.com)

（1）α径迹蚀刻法测量Tn浓度。采用两只探测杯（取样盒），改变杯中空气交换率，通过选择渗透率不同的滤膜或通气窗面积，使氡（222Rn）和Tn（220Rn）能很容易地进入空气交换率较高的一只。另一只交换率较低的则只容许氡进入，半衰期较短的Tn被阻挡在外面，分别测量222Rn和220Rn，通过计算得出被测场所空气中的平均222Rn和220Rn浓度。

（2）静电收集氡Tn子体法测量Tn浓度。其原理与测氡相同，分为快速测量和长时间连续累计测量。是根据Tn子体产生的典型α能谱分析计算。

（3）双滤膜法测量220Rn浓度。其原理也与测氡相同，是采集t（时间）后，在T1～T2和T3～T4两段时间内测量收集在第二张滤膜上新生氡、Tn子体发射的α粒子来分别计算氡、Tn浓度。

3.Rn/Tn子体浓度测量法

（1）托马斯三段法。又叫改进的齐沃格劳法或三段法，是最常用的测量氡子体浓度的方法，此法既可同时测出RaA、RaB、RaC浓度，又可计算出氡子体α潜能浓度。取样T=5min，测量取样后（2′～5′、6′～20′、21′～30′）的α计数，记作N（2，5）、N（6，20）、N（21，30），再通过公式计算得到氡子体RaA、RaB、RaC的活度浓度及氡子体。

（2）积分能谱法。其取样装置与托马斯三段法相同，过程是：取样10min，测量取样结束后（2′～5′20′′）时间段218Po能量峰（6MeV）和214Po能量峰（7.68MeV）的α计数，分别记作G1和G2，测量取样结束后（20′～26′40′′）时间段214Po能量峰（7.68MeV）的α计数，记作G3，由公式计算氡子体浓度Ca，Cb，Cc。

（3）马尔柯夫法。是一种常用的测量氡子体α潜能的方法，它采用抽气过滤法，以选定的流速取样5min，取样结束后的第7～10min进行滤纸样品的α计数测量，然后按一定的公式计算潜能。

（4）库斯尼茨法。其原理与马尔柯夫法基本相同，仅采样测量时序为：取样5min，测量取样后的第40～90min任意时刻样品的α计数率，此时的计数主要由RaC的α粒子所贡献，然后按一定的公式计算潜能。

此外，还有氡子体连续测量法、五段法、两段计数法。

4.表面氡析出率测量

氡析出率测量是环境氡污染及治理中寻找源项的手段，是对建筑材料放射性含量是否符合国家标准的一种鉴别方法，也是退役铀矿冶设施治理中废石场、尾矿库防氡覆盖治理的关键。其测量方法有：

（1）积累法。又称局部静态法，又可分为积累快速测量法和积累等时间间隔测量法。即在射气介质表面扣一个氡积累箱，周边用不透气材料密封，累积t秒后，通过真空或流气循环等取样方法，测定积累箱中氡浓度，将氡浓度、积累箱体积、面积、积累时间代入公式计算得出表面氡析出率。

（2）吸附法。活性炭盒吸附法测氡析出率，即用活性炭盒吸附使氡及其子体全部沉积在活性炭内，用γ谱仪测量活性炭盒的氡子体特征γ射线峰（609keV）或峰群（294keV、352keV、609keV）强度，根据峰面积、累积时间、炭盒取样面积可计算出氡析出率。

（3）贯穿气流法。该法与累积法的布置相类似，通过测定贯穿气流中建立的稳定氡浓度来得到表面氡析出率。其他监测分析方法可参见相关标准如《环境空气中氡的标准测量方法》（GB/T14582—1993）、《空气中氡浓度的闪烁瓶测定方法》（GBZ/T155—2002）、《室内氡及其衰变产物测量规范》（GBZ/T182—2006），以及潘自强主编的《电离辐射环境监测与评价》相关内容。