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　　前言

　　根據《中華人民共和國職業(yè)病防治法》制定本標準。原標準GB/T16147-1995與本標準不一致的，以本標準為準。

　　本標準的附錄A、附錄B是資料性附錄。

　　本標準由中華人民共和國衛生部提出并歸口。

　　本標準起草單位:中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學(xué)所。

　　本標準主要起草人:陸揚喬、王作元。

　　本標準由中華人民共和國衛生部負責解釋。

　　空氣中氡濃度的閃爍瓶測定方法

　　Scintillation flask method for measuring radon concentration in the air

　　GBZ/T155-2002

　　1 范圍

　　本標準規定了空氣中氡(222Rn)濃度的閃爍瓶測量方法。

　　本標準適用于室內外及地下場(chǎng)所等空氣中氡濃度的測量。

　　2 術(shù)語(yǔ)和定義

　　下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。

　　2.1 放射性氣溶膠 radioactive aerosol

　　含有放射性核素的固態(tài)或液態(tài)微粒在空氣或其他氣體中形成的分散系。

　　2.2 閃爍瓶 scintillation flask

　　一種氡探測器和采樣容器。由不銹鋼、銅或有機玻璃等低本底材料制成。外形為圓柱形或鐘形，內層涂以ZnS(Ag)粉，上部有密封的通氣閥門(mén)。

　　2.3 瞬時(shí)采樣 grab sampling

　　在幾秒到幾十分鐘短時(shí)間內，采集空氣樣品的技術(shù)。

　　2.4 氡室 radon chamber

　　一種用于刻度氡及其短壽命子體探測器的大型標準裝置。由氡發(fā)生器、溫濕度控制儀和氡及其子體監測儀等設備組成。

　　3 方法概要

　　按規定的程序將待測點(diǎn)的空氣吸入已抽成真空態(tài)的閃爍瓶?jì)?。閃爍瓶密封避光3h，待氡及其短壽命子體平衡后測量222Rn、218Po和214Po衰變時(shí)放射出的α粒子。它們入射到閃爍瓶的ZnS(Ag)涂層，使ZnS(Ag)發(fā)光，經(jīng)光電倍加管收集并轉變成電脈沖，通過(guò)脈沖放大、甄別，被定標計數線(xiàn)路記錄。在確定時(shí)間內脈沖數與所收集空氣中氡的濃度是函數相關(guān)的，根據刻度源測得的凈計數率-氡濃度刻度曲線(xiàn)，可由所測脈沖計數率，得到待測空氣中氡濃度。

　　4 測量裝置

　　典型的測量裝置由探頭、高壓電源和電子學(xué)分析記錄單元組成。

　　4.1 探頭由閃爍瓶、光電倍加管和前置單元電路組成。

　　4.1.1 典型的閃爍瓶(2.2條)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1:

圖1 閃爍瓶簡(jiǎn)圖

　　4.12 必須選擇低噪聲、高放大倍數的光電倍加管，工作電壓低于1000V。

　　4.13 前置單元電路應是深反饋放大器，輸出脈沖幅度為0.1～10V。

　　4.14 探頭外殼必須具有良好的光密性，材料用銅或鋁制成，內表面應氧化涂黑處理，外殼尺寸應適合閃爍瓶的放置。

　　4.2 高壓電源輸出電壓應在0～3000V范圍連續可調，波紋電壓不大于0.1%，電流應不小于100mA。

　　4.3 記錄和數據處理系統可用定標器和打印機，也可用多道脈沖幅度分析器和X-Y繪圖儀。

　　a.通氣閥門(mén)應經(jīng)過(guò)真空系統檢驗。接入系統后，在1×103pa的真空度下，經(jīng)過(guò)12h，真空度無(wú)明顯變化;

　　b.底板用有機玻璃制成。其尺寸與光電倍加管的光陰極一致，接觸面平坦，無(wú)明顯劃痕，與光電倍加管的光陰極有良好的光耦合;

　　c.ZnS(Ag)粉必須經(jīng)去鉀提純處理，便其對本底的貢獻保持在最低水平;

　　d.在整個(gè)取樣測量期間，閃爍瓶的漏氣必須小于采樣量的5%;

　　e.測量室外空氣中氡濃度時(shí)，閃爍瓶容積應大于0.5×10-3m3。

　　5 刻度

　　5.1 刻度源

　　刻度源采用226Ra標準源(溶液或固體粉末)。

　　標準源必須經(jīng)過(guò)法定計量部門(mén)或其認可的機構檢定。標準源應有檢驗證書(shū)，應清楚表明參考日期和準確度。

　　5.2 刻度裝置

　　刻度裝置除采用專(zhuān)門(mén)的氡室(見(jiàn)2.4條)以外，還常用本條描述的玻璃刻度系統(簡(jiǎn)稱(chēng)刻度系統，見(jiàn)圖2)。

圖2 玻璃刻度系統示意圖

　　5.2.1 刻度系統應有良好的氣密性。系統在1×103Pa的真空度下，經(jīng)過(guò)24h，真空度變化小于5×102Pa。

　　5.2.2 壓力計的精度應優(yōu)于1%。

　　5.2.3 流量計采用浮子流量計，精度應優(yōu)于3%，量程為0～2×10-3m3/min。

　　5.2.4 清洗和充氣氣體應為無(wú)氨氣體(如氮氣、氫氣或放置二個(gè)月以上的壓縮空氣)。

　　5.2.5 真空泵如采用機械真空泵，必須使刻度系統真空優(yōu)于5×102pa。

　　5.3 刻度曲線(xiàn)

　　5.3.1 按規定程序清洗整個(gè)刻度系統。密封裝有標準鐳源溶液的擴散瓶的二端，累積氡濃度達到刻度范圍內所需刻度點(diǎn)的標準氡濃度值?？潭赛c(diǎn)要覆蓋整個(gè)刻度范圍，一個(gè)區間(量級寬)至少3個(gè)以上刻度點(diǎn)。詳見(jiàn)附錄A(資料性附錄)。

　　5.3.2 必須先把處于真空狀態(tài)的閃爍瓶與系統相連接。按規定順序打開(kāi)各閥門(mén)，用無(wú)氡氣體把擴散瓶?jì)壤鄯e的已知濃度的氡氣體趕入閃爍瓶?jì)?。在確定的測量條件下，避光3h，進(jìn)行計數測量。

　　5.3.3 由一組標準氡濃度值及其對應的計數值擬合得到刻度曲線(xiàn)即凈計數率一氨濃度關(guān)系曲線(xiàn)。并導出其函數相關(guān)公式。

　　5.3.4 各種不同類(lèi)型的閃爍瓶和測量裝置必須使用不同的刻度曲線(xiàn)。

　　6 測量步驟

　　6.1 在確定的測T條件下，進(jìn)行本底穩定性測定和本底測量。得出本底分布圖和本底值。

　　6.2 將抽成真空的閃爍瓶帶至待測點(diǎn)，然后打開(kāi)閥門(mén)(在高溫、高塵環(huán)境下，須經(jīng)預處理去濕、去塵)，約10s后，關(guān)閉閥門(mén)，帶回測量室待測。記錄取樣點(diǎn)的位置、溫度和氣壓等，詳見(jiàn)附錄取資料性附錄)。

　　6.3 將待測閃爍瓶避光保存3h，在確定的測量條件下進(jìn)行計數測量。由要求的測量精度選用測量時(shí)間。

　　6.4 測量后，必須及時(shí)用無(wú)氡氣體清洗閃爍瓶，保持本底狀態(tài)。

　　7 測量結果

　　7.1 典型裝置刻度曲線(xiàn)在雙對數坐標紙上是一條直線(xiàn)，公式為

logY=alogX+b ………………………………………(1)

　　式中: Y——空氣中氡的濃度，Bq·m-3;

　　X——測定的凈計數率，cpm;

　　a——刻度系數，取決于整個(gè)測量裝置的性能;

　　b——刻度系數，取決于整個(gè)測量裝置的性能。

　　由式(1)，可得 Y=ebXa ………………………………………(2)

　　由凈計數率，使用圖表或公式可以得到相應樣品空氣中的氡濃度值。

　　7.2 結果的誤差主要是源誤差、刻度誤差、取樣誤差和測量誤差。在測量室外空氣中氡濃度時(shí)，計數統計誤差是主要的。按確定的測量程序，報告要列出測量值和計數統計誤差。

　　附錄A

　　(資料性附錄)

　　刻度方法

　　本附錄主要規定了玻璃刻度系統的使用方法。

　　A.1 刻度源的制備

　　A.1.1 將標準的碳酸鋇鐳粉末溶于用優(yōu)級純鹽酸和重蒸餾水配制的2.7mol/L的鹽酸溶液，得到液態(tài)226Ra標準源。體積為液體鐳源容器(擴散瓶)的三分之一。

　　A.1.2 源的準確度優(yōu)于5%。

　　A.1.3對環(huán)境大氣中氡濃度，選擇液態(tài)226Ra源的活度約為0.4Bq、4Bq、40Bq、400Bq。

　　A.2 刻度系統的清洗

　　刻度充氣前，須用無(wú)氡氣體按規定程序對整個(gè)系統進(jìn)行清洗。清洗時(shí)間應大于20min。

　　A.3 氡的生長(cháng)、累積

　　A.3.1 清洗系統后，密封裝有標準鐳源溶液的擴散瓶二端，按刻度所需的氡濃度，用式(A.1)計算生長(cháng)時(shí)間。

...........................(A.1)

　　式中: CRn——刻度所需222Rn濃度，Bq·m-3;

　　QRa——液態(tài)鐳標準源的活度，Bq;

　　V ——刻度系統的體積，m3;

　　t ——生長(cháng)時(shí)間，d;

　　0.1813——氡的衰變常數。

　　A.3.2 在整個(gè)刻度范圍，刻度點(diǎn)須均勻分布。一個(gè)濃度區間(量級寬度)取3～5個(gè)刻度點(diǎn)。

　　A.4 閃爍瓶的充氣

　　A.4.1 必須先把處于真空狀態(tài)的閃爍瓶與系統相連接。按規定程序打開(kāi)閥門(mén)使大部分生成的氡進(jìn)入閃爍瓶，接通氣瓶，用無(wú)氡氣體將其余氡氣趕入閃爍瓶。

　　A.4.2 充氣過(guò)程確定為20min，氣流控制約為100氣泡/min。

　　A.5 氡濃度與凈計數率關(guān)系的建立

　　按規定測量程序，測量氡濃度-凈計數率刻度曲線(xiàn)。上述典型裝置的刻度曲線(xiàn)在雙對數坐標紙上是一條直線(xiàn)。

　　由建立的氡濃度-凈計數率關(guān)系，即可求出空氣中的氡濃度。

　　附錄B

　　(資料性附錄)

　　采樣和記錄

　　B.1 采樣

　　B.1.1 采樣點(diǎn)必須有代表性

　　室內、室外、地下場(chǎng)所，空氣中氨的濃度分布是不均勻的。采樣點(diǎn)要代表待測空間的最佳取樣點(diǎn)。

　　B.1.2 采樣條件必須規范化

　　采樣條件必須考慮地面、地域、氣象、居住環(huán)境、人群特征等，條件的規范化取決于采樣的目的。

　　B.2 記錄

　　B.2.1采樣記錄取決于采樣目的。

　　B.2.2 記錄內容

　　a.采樣器編號;

　　b.采樣時(shí)間;

　　c.采樣點(diǎn)的地點(diǎn)、時(shí)間、氣壓、溫度、濕度等;

　　d.其他與采樣目的有關(guān)的有用資料。如風(fēng)向、風(fēng)力、雨前、雨后、周?chē)h(huán)境等。