本發(fā)明涉及核輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前對(duì)鈾尾礦氡析出率測(cè)量的方法主要有：活性炭—γ能譜法、固體核徑跡法、靜電收集法、閃爍室法等。

固體核徑跡法廣泛用于輻射防護(hù)水平和環(huán)境水平的輻射場(chǎng)和吸收劑量的測(cè)量，但該方法需要較長(zhǎng)時(shí)間才能得到氡析出率，且操作復(fù)雜，需要借助顯微鏡讀片，且泄露和反擴(kuò)散對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不可忽略，測(cè)量準(zhǔn)確性較差。

閃爍室法測(cè)量鈾礦山表面氡析出率是應(yīng)用較為廣泛的方法之一，也是核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ/T 979-95中表面氡析出率測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，我國(guó)傳統(tǒng)鈾礦山氡析出率的測(cè)量主要是以閃爍室法為主，其主要缺點(diǎn)是集氡罩內(nèi)氡泄露和反擴(kuò)散問(wèn)題不容忽略、測(cè)量結(jié)果代表性差，取樣過(guò)程也較為復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)批樣布點(diǎn)測(cè)量。

活性炭—γ能譜法的工作原理是利用一個(gè)采樣裝置(國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)333號(hào)報(bào)告建議活性炭測(cè)量氡析出率采樣裝置底面直徑為7-25cm，裝活性炭量為50-225g，符合上述要求的活性炭測(cè)量氡析出率采樣裝置一般稱為標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒)緊扣在待測(cè)介質(zhì)的表面，內(nèi)部放有活性炭，周?chē)貌晃钡牟牧厦芊?如橡皮泥等)?；钚蕴繉?duì)氡 吸附性能好且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫，可以經(jīng)受水浸，應(yīng)用方便，但采樣及測(cè)量需要較長(zhǎng)時(shí)間才能得到氡析出率，且氡析出率較為穩(wěn)定時(shí)才能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，這種方法需要大規(guī)模布點(diǎn)測(cè)量，平行性好，但鈾尾礦表面氡析出率會(huì)跟隨時(shí)間和氣象參數(shù)的變化而變化，故活性炭—γ能譜法只能做相對(duì)分布規(guī)律的測(cè)量。

靜電收集法測(cè)量氡析出率主要是利用集氡罩扣置在待測(cè)介質(zhì)表面，用靜電收集式測(cè)氡儀來(lái)測(cè)量集氡罩內(nèi)的氡濃度從而反推得到氡濃度。國(guó)內(nèi)外以靜電收集法研制了許多相關(guān)儀器(例如德國(guó)ERS-2氡析出率測(cè)量?jī)x和便攜式介質(zhì)表面國(guó)產(chǎn)氡析出率儀REMIII，都是基于靜電收集法直接測(cè)量并實(shí)時(shí)得到不同累積時(shí)間的集氡罩內(nèi)氡濃度，從而得到氡析出率)，如現(xiàn)有的RAD7測(cè)氡析出率時(shí),需要通過(guò)干燥劑來(lái)消除溫濕度對(duì)氡濃度測(cè)量的影響，但采用干燥劑改變了待測(cè)介質(zhì)表面氡的析出；另還需要將測(cè)量的平均氡濃度修正得到瞬時(shí)氡濃度，并且需要借助計(jì)算機(jī)將修正得到瞬時(shí)氡濃度來(lái)計(jì)算出測(cè)量氡析出率，不能測(cè)量完畢直接得到氡析出率的測(cè)量結(jié)果。僅有小部分氡出率測(cè)量?jī)x能直接給出測(cè)量結(jié)果，如德國(guó)Tracerlab生產(chǎn)的ERS-2-s氡釷分析儀，該測(cè)量?jī)x在南華大學(xué)氡析出率標(biāo)裝置上測(cè)量時(shí)測(cè)量完畢能直接得到結(jié)果，但其測(cè)量的結(jié)果總是偏低，沒(méi)有解決好泄露和反擴(kuò)散對(duì)測(cè)量氡析出率的影響。南華大學(xué)研究開(kāi)發(fā)的NRE-I型氡析出率測(cè)量?jī)x，既能做環(huán)境氡的連續(xù)測(cè)量又能做瞬時(shí)測(cè)量，結(jié)合集氡罩可以滿足不同場(chǎng)合下氡析出率的測(cè)量。其基本工作原理為當(dāng)含氡空氣通過(guò)濾膜(過(guò)濾氡子體)由抽氣泵進(jìn)入測(cè)量室，氡原子 核發(fā)生衰變會(huì)產(chǎn)生²¹⁸Po原子核(離子)，²¹⁸Po原子核(離子)通過(guò)一系列衰變產(chǎn)生²¹⁴Po原子核(離子)，在衰變的瞬間²¹⁸Po和²¹⁴Po粒子在電場(chǎng)的作用下往探測(cè)器移動(dòng)最終被收集在探測(cè)器內(nèi)壁上， ²¹⁸Po粒子(離子)和²¹⁴Po粒子(離子)發(fā)射α粒子，這些α粒子被探測(cè)器收集，又因?yàn)棣亮Ｗ泳哂泻軓?qiáng)的電離能力，迅速積累并輸出到后續(xù)核電子系統(tǒng)中的低噪聲信號(hào)調(diào)理電路中，由其放大后輸出一個(gè)電脈沖信號(hào)，后續(xù)電路記錄這個(gè)電脈沖信號(hào)，從而獲取α粒子信息，最后由多道脈沖幅度分析器記錄下來(lái)，經(jīng)過(guò)電子學(xué)線路處理(主要是利用能譜法對(duì)²¹⁸Po產(chǎn)生的6.00Mevα粒子和²¹⁴Po產(chǎn)生的7.69Mevα粒子能量甄別，原理是不同子體衰變產(chǎn)生的α粒子能量是不同的，反映在后續(xù)電路為脈沖幅度也不同)，通過(guò)相對(duì)刻度就可以確定待測(cè)氣體的氡濃度，從而反推得到氡析出率。靜電收集法準(zhǔn)確度好，但所用設(shè)備造價(jià)較高，一般用于某一點(diǎn)的氡析出率測(cè)量。

從以上描述可以看出，當(dāng)前的測(cè)量方法均難以實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積的鈾尾礦庫(kù)的氡年釋放總量進(jìn)行可靠測(cè)量。然而伴隨核電的發(fā)展，鈾需求增大，鈾礦冶工業(yè)必然要產(chǎn)生大量的鈾尾礦，為提供1000MW(e)輕水堆所需的鈾，每年將產(chǎn)生鈾尾礦達(dá)到6×10⁴t，鈾水冶設(shè)施退役之后，大量的鈾尾礦堆積于尾礦庫(kù)使得尾礦庫(kù)聚集了一定的放射性元素，鈾尾礦庫(kù)表面氡年釋放總量是評(píng)價(jià)鈾礦退役治理工作是否達(dá)標(biāo)的重要指標(biāo)，如何可靠測(cè)量鈾尾礦庫(kù)的氡年釋放總量一直是科研工作者研究的重點(diǎn)，然而截止目前還沒(méi)有一種方法能夠方便、可靠地測(cè)量鈾尾礦庫(kù)年氡釋放總量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的方法，該方法可用于對(duì)鈾尾礦庫(kù)氡年釋放總量進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果可靠且操作方便。進(jìn)一步，基于上述方法，本發(fā)明還提供一種用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的方法，包括以下步驟：

步驟一、布樣與采樣：

將待測(cè)介質(zhì)表面劃分為多個(gè)待測(cè)區(qū)域，從一個(gè)待測(cè)區(qū)域中選定一個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)，用基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x連續(xù)測(cè)量該代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率，同時(shí)在該代表測(cè)量點(diǎn)周?chē)O(shè)置用活性炭-γ能譜法測(cè)量的對(duì)比測(cè)量點(diǎn)，并在其它待測(cè)區(qū)域中選定代表測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量氡析出率；

步驟二、根據(jù)采樣測(cè)量結(jié)果計(jì)算單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值：

S001、依據(jù)所述氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x測(cè)得的氡析出率測(cè)量值，并結(jié)合下式(1)計(jì)算出對(duì)比測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量的理論參考值J_R：

式(1)中J₁、J₂、J₃..J_n為氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x在測(cè)量周期T的時(shí)間過(guò)程中得到的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)；

S002、將所述對(duì)比測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量的理論參考值J_R結(jié)合以下式(2)計(jì)算出刻度系數(shù)ε為：

式(2)中J_AC為對(duì)比測(cè)量點(diǎn)活性炭-γ能譜法在相同測(cè)量周期T內(nèi)實(shí)際測(cè)量的結(jié)果；

S003、按下式(3)計(jì)算出單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值J_AV：

式(3)中J_C1、Jc₂...Jc_m為對(duì)比測(cè)量點(diǎn)及其他待測(cè)區(qū)域代表測(cè)量點(diǎn)經(jīng)活性炭-γ能譜法實(shí)測(cè)得到的氡析出率值；

步驟三、計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量：

由步驟二計(jì)算得到的單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值與時(shí)間的乘積就可得到該時(shí)間段內(nèi)待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量；

步驟四、計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面的氡釋放總量：

由步驟三計(jì)算得到的待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量與待測(cè)介質(zhì)總表面積的乘積就可得到該時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面的氡釋放總量。

作為在上述實(shí)施方案基礎(chǔ)上的改進(jìn)，先根據(jù)表面覆蓋物分布情況將介質(zhì)表面劃分為多個(gè)片區(qū)，再通過(guò)上述步驟一至四的方法測(cè)量出每個(gè)片區(qū)在該時(shí)間段內(nèi)的氡釋放總量，最后將各片區(qū)的氡釋放總量相加就可得到該時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面的氡釋放總量。

其中，在以上實(shí)施方案中，步驟一中劃分的各待測(cè)區(qū)域表面積相等。

進(jìn)一步地，上述步驟一中采用活性炭-γ能譜法對(duì)對(duì)比測(cè)量點(diǎn)和 其他待測(cè)區(qū)域代表測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的采樣持續(xù)時(shí)間為24小時(shí)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x包括測(cè)氡儀及集氡罩；

所述集氡罩上開(kāi)設(shè)有集氡抽氣孔、集氡回氣孔及泄漏孔，所述集氡罩內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述測(cè)氡儀包括取樣泵、測(cè)量室、與所述測(cè)量室相通的測(cè)量抽氣孔及測(cè)量回氣孔，所述集氡抽氣孔與測(cè)量抽氣孔通過(guò)進(jìn)氣管道連通，所述集氡回氣孔與測(cè)量回氣孔通過(guò)回氣管道連通；

步驟一中用該氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x連續(xù)測(cè)量代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率包括：

1.1測(cè)量初始氡濃度C₀；

開(kāi)啟取樣泵，用0.1-12L/min的流率對(duì)待測(cè)介質(zhì)表面周?chē)h(huán)境中的含氡空氣進(jìn)行取樣，取樣時(shí)間為ΔT，此時(shí)測(cè)量室內(nèi)的氡濃度即為初始氡濃度C₀

1.2計(jì)算介質(zhì)表面氡析出率；

(a)先按以下方法確定A、B以及等效衰變常量λe：

將集氡罩扣在待測(cè)介質(zhì)表面，以時(shí)間間隔為T(mén)對(duì)集氡罩內(nèi)氡的濃度進(jìn)行多次測(cè)量，在時(shí)間為T(mén)的測(cè)量過(guò)程中，包括氡累積的過(guò)程以及氡動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，第n和n-1次測(cè)量的集氡罩內(nèi)氡的濃度之間的關(guān)系為：C_n＝A+BC_n-1,其中n為自然數(shù)，C_n為t＝n*T時(shí)刻的集氡罩內(nèi)氡的濃度；

上式中，J為被測(cè)介質(zhì)表面氡析出率，S為集氡罩的底面積，V表示集氡罩與測(cè)量室的總體積；

在氡累積過(guò)程中，經(jīng)多次測(cè)量，采用最小二乘法確定公式C_n＝A+BC_n-1中的A和B，并求得：

再以作為氡累積過(guò)程和氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程的分界點(diǎn)；測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)的過(guò)程為氡累積過(guò)程，測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)的過(guò)程為氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程；

(b)在氡累積過(guò)程，

在氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，

優(yōu)選的，測(cè)量初始氡濃度C₀時(shí)，對(duì)待測(cè)介質(zhì)表面周?chē)h(huán)境中的含氡空氣進(jìn)行取樣的流率為2L/min，取樣時(shí)間ΔT為15分鐘。

作為本發(fā)明的另一方面，基于上述測(cè)量方法，本發(fā)明還提供一種用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的系統(tǒng)，其包括：

一個(gè)或多個(gè)基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x，用于測(cè)量所述待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的變化規(guī)律；

多個(gè)活性炭采樣裝置，用于測(cè)量所述待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的相對(duì)分布規(guī)律；

該系統(tǒng)采用上述測(cè)量方法對(duì)介質(zhì)表面氡釋放總量進(jìn)行測(cè)量。

優(yōu)選的，上述基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x包括測(cè)氡儀及集氡罩；

所述集氡罩上開(kāi)設(shè)有集氡抽氣孔、集氡回氣孔及泄漏孔，所述集氡罩內(nèi)設(shè)有用于將罩內(nèi)氣體混合均勻的攪拌器，所述測(cè)氡儀包括取樣泵、測(cè)量室、測(cè)量抽氣孔及測(cè)量回氣孔，所述集氡抽氣孔與測(cè)量抽氣孔通過(guò)進(jìn)氣管道連通，所述集氡回氣孔與測(cè)量回氣孔通過(guò)回氣管道連通，所述進(jìn)氣管道中設(shè)有氡子體過(guò)濾器；

開(kāi)啟所述取樣泵，所述集氡罩內(nèi)的氣體可通過(guò)進(jìn)氣管道進(jìn)入測(cè)量室中，所述測(cè)量室中的氣體可通過(guò)回氣管道進(jìn)行集氡罩內(nèi)；

該氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x采用前述步驟1.1及1.2的方法對(duì)代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。

優(yōu)選的，所述活性炭采樣裝置包括一個(gè)兩端開(kāi)口的圓臺(tái)形殼罩，所述圓臺(tái)形殼罩頂端開(kāi)口處安裝有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒，所述標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒與圓臺(tái)形殼罩連接處通過(guò)密封膠密封，所述圓臺(tái)形殼罩底端開(kāi)口面積為標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒底面積的1.5倍。

更優(yōu)選的，所述圓臺(tái)形殼罩的高度為13.2cm，所述標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒的底面直徑為9cm、高度為4cm，所述標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒內(nèi)填裝活性炭量為100g。

本發(fā)明利用靜電收集法連續(xù)測(cè)量能夠獲取測(cè)點(diǎn)氡析出率的變化規(guī)律、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了活性炭-γ能譜法(以下簡(jiǎn)稱為活性炭法)不能準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)介質(zhì)表面變化的氡析出率真實(shí)值的缺點(diǎn)，同時(shí)利用活性炭-法平行性好、適合大批布樣的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了靜電收集法設(shè)備造價(jià)高、不適合大面積、大批布樣的缺點(diǎn)。具體地，本發(fā)明先將介質(zhì)表面進(jìn)行分區(qū)，然后在各待測(cè)區(qū)域中選定具有典型性的代表測(cè)量點(diǎn)，選擇其中一個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)采用基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，在該代表測(cè)量點(diǎn)的周?chē)x 定對(duì)比測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)采用活性炭法對(duì)對(duì)比測(cè)量點(diǎn)及其他待測(cè)區(qū)域的代表測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，雖然現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量過(guò)程中，氡析出率易受氣壓、溫度、濕度等復(fù)雜氣象環(huán)境的影響，活性炭法不能準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)介質(zhì)表面變化的氡析出率真實(shí)值，但是通過(guò)氡析率連續(xù)測(cè)量方法對(duì)短時(shí)間(T時(shí)間)內(nèi)等效衰變常量的確定實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境條件下氡析出率的準(zhǔn)確測(cè)量，由于現(xiàn)場(chǎng)氣象條件相同，可認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)氡析出率的變化規(guī)律相同，故以氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)就可得到對(duì)比測(cè)點(diǎn)活性炭法測(cè)量的理論參考值，定義刻度系數(shù)ε為活性炭法測(cè)點(diǎn)的理論參考值與實(shí)測(cè)值之比，則由刻度系數(shù)和其它待測(cè)區(qū)域活性炭法實(shí)測(cè)值就可得到準(zhǔn)確的氡析出率值。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)活性炭法測(cè)量鈾尾礦庫(kù)表面的區(qū)域分布規(guī)律，通過(guò)用基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量方法對(duì)代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率連續(xù)測(cè)量得出其變化規(guī)律，以氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x為基準(zhǔn)對(duì)活性炭法測(cè)量結(jié)果修正，從而得到準(zhǔn)確的平均氡析出率值進(jìn)而得到一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量，該方法布樣方便、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量結(jié)果相比現(xiàn)有方法更加準(zhǔn)確可靠，尤其適用于對(duì)大面積的鈾尾礦庫(kù)氡年釋放總量進(jìn)行測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1為對(duì)一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量進(jìn)行測(cè)量的實(shí)施流程圖；

圖2為測(cè)量系統(tǒng)中氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為測(cè)量系統(tǒng)中活性炭采樣裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為5月份所作測(cè)試中2號(hào)測(cè)點(diǎn)氡析出率的變化曲線圖；

圖5為5月份所作兩次測(cè)試結(jié)果的對(duì)比圖；

圖6為根據(jù)4個(gè)月份所作測(cè)試結(jié)果繪制的鈾尾礦庫(kù)表面不同時(shí)間氡析出率的區(qū)域分布變化規(guī)律圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的主要基于以下構(gòu)思：1、利用靜電收集法連續(xù)測(cè)量能夠 獲取測(cè)點(diǎn)氡析出率的變化規(guī)律、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)活性炭-γ能譜法(以下簡(jiǎn)稱為活性炭法)不能準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)介質(zhì)表面變化的氡析出率真實(shí)值的缺點(diǎn)，同時(shí)利用活性炭-法平行性好、適合大批布樣的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了靜電收集法設(shè)備造價(jià)高、不適合大面積、大批布樣的缺點(diǎn)；2、通過(guò)活性炭法測(cè)量鈾尾礦庫(kù)表面的區(qū)域分布規(guī)律，通過(guò)用基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量方法對(duì)代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率連續(xù)測(cè)量得出其變化規(guī)律，以氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x為基準(zhǔn)對(duì)活性炭法測(cè)量結(jié)果修正，從而得到準(zhǔn)確的平均氡析出率值進(jìn)而得到一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量。

需要提前說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”指兩個(gè)及兩個(gè)以上。

圖1示出了本發(fā)明所涉及的用于測(cè)量一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面氡釋放總量的方法的基本方案，其包括以下步驟：

步驟一、布樣與采樣：

將待測(cè)介質(zhì)表面劃分為多個(gè)待測(cè)區(qū)域，從一個(gè)待測(cè)區(qū)域中選定一個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)，用基于靜電收集的氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x連續(xù)測(cè)量該代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率，同時(shí)在該代表測(cè)量點(diǎn)周?chē)O(shè)置用活性炭-γ能譜法測(cè)量的對(duì)比測(cè)量點(diǎn)，并在其它待測(cè)區(qū)域中選定代表測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量氡析出率；

步驟二、根據(jù)采樣測(cè)量結(jié)果計(jì)算單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值：

S001、依據(jù)所述氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x測(cè)得的氡析出率測(cè)量值，并結(jié)合下式(1)計(jì)算出對(duì)比測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量的理論 參考值J_R：

式(1)中J₁、J₂、J₃..J_n為氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x在測(cè)量周期T的時(shí)間過(guò)程中得到的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)；

S002、將所述對(duì)比測(cè)量點(diǎn)用活性炭-γ能譜法測(cè)量的理論參考值J_R結(jié)合以下式(2)計(jì)算出刻度系數(shù)ε為：

式(2)中J_AC為對(duì)比測(cè)量點(diǎn)活性炭-γ能譜法在相同測(cè)量周期T內(nèi)實(shí)際測(cè)量的結(jié)果；

S003、按下式(3)計(jì)算出單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值J_AV：

式(3)中J_C1、Jc₂...Jc_m為對(duì)比測(cè)量點(diǎn)及其他待測(cè)區(qū)域代表測(cè)量點(diǎn)經(jīng)活性炭-γ能譜法實(shí)測(cè)得到的氡析出率值；

步驟三、計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量：

由步驟二計(jì)算得到的單次測(cè)量中待測(cè)介質(zhì)表面氡析出率的平均值與時(shí)間的乘積就可得到該時(shí)間段內(nèi)待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量；

步驟四、計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面的氡釋放總量：

由步驟三計(jì)算得到的待測(cè)區(qū)域單位面積的氡釋放總量與待測(cè)介 質(zhì)總表面積的乘積就可得到該時(shí)間段內(nèi)介質(zhì)表面的氡釋放總量。

需要說(shuō)明的是，上述基本方案中未對(duì)氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x的具體結(jié)構(gòu)作限定，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x可選擇，本申請(qǐng)優(yōu)選采用中國(guó)專利文獻(xiàn)“CN104614753A”中公開(kāi)的氡析出率連續(xù)測(cè)量裝置，其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示，包括測(cè)氡儀及集氡罩；

集氡罩上開(kāi)設(shè)有集氡抽氣孔、集氡回氣孔及泄漏孔，集氡罩內(nèi)設(shè)有攪拌器，測(cè)氡儀包括取樣泵、測(cè)量室、與測(cè)量室相通的測(cè)量抽氣孔及測(cè)量回氣孔，集氡抽氣孔與測(cè)量抽氣孔通過(guò)進(jìn)氣管道連通，集氡回氣孔與測(cè)量回氣孔通過(guò)回氣管道連通；

用該氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x連續(xù)測(cè)量代表測(cè)量點(diǎn)的氡析出率包括：

1.1測(cè)量初始氡濃度C₀；

開(kāi)啟取樣泵，用0.1-12L/min的流率對(duì)待測(cè)介質(zhì)表面周?chē)h(huán)境中的含氡空氣進(jìn)行取樣，取樣時(shí)間為ΔT，此時(shí)測(cè)量室內(nèi)的氡濃度即為初始氡濃度C₀

1.2計(jì)算介質(zhì)表面氡析出率；

(a)先按以下方法確定A、B以及等效衰變常量λe：

將集氡罩扣在待測(cè)介質(zhì)表面，以時(shí)間間隔為T(mén)對(duì)集氡罩內(nèi)氡的濃度進(jìn)行多次測(cè)量，在時(shí)間為T(mén)的測(cè)量過(guò)程中，包括氡累積的過(guò)程以及氡動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，第n和n-1次測(cè)量的集氡罩內(nèi)氡的濃度之間的關(guān)系為：C_n＝A+BC_n-1,其中n為自然數(shù)，C_n為t＝n*T時(shí)刻的集氡罩內(nèi)氡的濃度；

上式中，J為被測(cè)介質(zhì)表面氡析出率，S為集氡罩的底面積，V表示集氡罩與測(cè)量室的總體積；

在氡累積過(guò)程中，經(jīng)多次測(cè)量，采用最小二乘法確定公式C_n＝A+BC_n-1中的A和B，并求得：

再以作為氡累積過(guò)程和氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程的分界點(diǎn)；測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)的過(guò)程為氡累積過(guò)程，測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)的過(guò)程為氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程；

(b)在氡累積過(guò)程，

在氡動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，

上述測(cè)量初始氡濃度C₀時(shí)，對(duì)待測(cè)介質(zhì)表面周?chē)h(huán)境中的含氡空氣進(jìn)行取樣的流率為2L/min，取樣時(shí)間ΔT為15分鐘。

另外，本發(fā)明所用活性炭采樣裝置也可從現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行選擇，其優(yōu)選采用圖3所示結(jié)構(gòu)，在圖3中，該活性炭采樣裝置包括一個(gè)兩端開(kāi)口的圓臺(tái)形殼罩，圓臺(tái)形殼罩頂端開(kāi)口處安裝有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒，標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒與圓臺(tái)形殼罩連接處通過(guò)密封膠密封，其中圓臺(tái)形殼罩底端開(kāi)口面積為標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒底面積的1.5倍，具體地，

圓臺(tái)形殼罩的高度為13.2cm，標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒的底面直徑為9cm、高度為4cm，標(biāo)準(zhǔn)活性炭盒內(nèi)填裝活性炭量為100g。

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面在上述基本實(shí)施方案的基礎(chǔ)上結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

一、實(shí)驗(yàn)測(cè)試地點(diǎn)：我國(guó)中部某省鈾尾礦庫(kù)，鈾尾礦庫(kù)主要存在兩種區(qū)域，即已治理區(qū)域和未治理區(qū)域，已治理區(qū)域主要是有一個(gè)粘土的覆蓋層(粘土區(qū)域)，未治理區(qū)域基本都是裸露的尾砂(尾砂區(qū)域)。

二、測(cè)試時(shí)間：選取當(dāng)?shù)貧夂虼碓路?月、6月和10月、11月中的一天各測(cè)試1次。

三、布樣與取樣：

1.布樣：如圖1所示，尾砂區(qū)域劃分為16個(gè)待測(cè)區(qū)域，每個(gè)待測(cè)區(qū)域均設(shè)定一個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)，共16個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)(1-16號(hào))，其中2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)采用氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x對(duì)其進(jìn)行連續(xù)測(cè)量并在其周?chē)O(shè)置對(duì)比測(cè)量點(diǎn)。粘土區(qū)域裸露部分劃分為5個(gè)待測(cè)區(qū)域，共設(shè)定5個(gè)代表測(cè)量點(diǎn)(17-21號(hào))。除2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)外，其它代表測(cè)量點(diǎn)及2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)周?chē)O(shè)置的對(duì)比測(cè)量點(diǎn)均采用活性炭法進(jìn)行測(cè)量。

在鈾尾礦庫(kù)氡析出率連續(xù)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)組裝好氡析出率連續(xù)測(cè)量裝置，將氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x的周期設(shè)定為T(mén)＝60min；

在2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)處打開(kāi)氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x，5分鐘取樣完成后，扣上集氡罩；

在其他代表測(cè)量點(diǎn)和2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)周?chē)O(shè)置的對(duì)比測(cè)量點(diǎn)扣上活性炭測(cè)量氡析出率采樣裝置，記錄布樣開(kāi)始的時(shí)間。

2.取樣：

活性炭采樣裝置累積時(shí)間達(dá)到24h以上，取樣完成，記錄取樣 結(jié)束時(shí)的時(shí)間；

導(dǎo)出并記錄氡析出率連續(xù)測(cè)量?jī)x的測(cè)量時(shí)間及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)氡析出率隨時(shí)間的變化規(guī)律；

用高純鍺γ譜儀測(cè)量609kev的能量峰，得到各活性炭采樣裝置測(cè)量的數(shù)據(jù)。

在5月份所做測(cè)試中，2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)氡析出率連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表所示：

從2號(hào)測(cè)點(diǎn)氡析出率的連續(xù)測(cè)量結(jié)果可以看出：鈾尾礦表面氡析出率從中午開(kāi)始表面氡析出率明顯開(kāi)始升高，十九時(shí)開(kāi)始氡析出率值逐漸降低，2號(hào)測(cè)點(diǎn)氡析出率的變化曲線如圖4所示。

除2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)外的其他測(cè)點(diǎn)采用活性炭法測(cè)得的數(shù)據(jù)如下所示：

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的可重現(xiàn)性，在距離上述測(cè)試時(shí)間4天后，申請(qǐng)人采用活性炭法對(duì)上述測(cè)量點(diǎn)再次進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如下：

將兩次測(cè)量在同一坐標(biāo)軸畫(huà)出，兩次測(cè)量結(jié)果對(duì)比如圖5所示：

從圖5可以看出，雖然兩次測(cè)量結(jié)果有偏差，但總的變化趨勢(shì)一致，粘土區(qū)域經(jīng)過(guò)了覆蓋等退役治理使得其表面的氡析出率較低，故兩次測(cè)量結(jié)果較為接近，由此可以確定實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果具有可重現(xiàn)性。

在6月份所做測(cè)試中，2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)氡析出率連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表所示：

除2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)外的其他測(cè)點(diǎn)采用活性炭法測(cè)得的數(shù)據(jù)如下所示：

在10月份所做測(cè)試中，2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)氡析出率連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表所示：

除2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)外的其他測(cè)點(diǎn)采用活性炭法測(cè)得的數(shù)據(jù)如下所示：

在11月份所做測(cè)試中，2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)氡析出率連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表所示：

除2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)外的其他測(cè)點(diǎn)采用活性炭法測(cè)得的數(shù)據(jù)如下所示：

四、計(jì)算：

1、根據(jù)5月份的測(cè)量數(shù)據(jù)，其刻度系數(shù)ε為：

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的氣象參數(shù)等其他外界條件均相同，故可認(rèn)為各點(diǎn)氡析出率的變化規(guī)律一致，則各測(cè)點(diǎn)的刻度系數(shù)均為1.079。經(jīng)刻度系數(shù)修正后本次測(cè)試中各點(diǎn)氡析出率真實(shí)值如下：

2、根據(jù)6月份的測(cè)量數(shù)據(jù)，其刻度系數(shù)為

經(jīng)刻度系數(shù)修正后本次測(cè)試中各點(diǎn)氡析出率真實(shí)值如下：

3、根據(jù)10月份的測(cè)量數(shù)據(jù)，其刻度系數(shù)為經(jīng)刻度系數(shù)修正后，本次測(cè)試中各點(diǎn)氡析出率真實(shí)值如下：

4、根據(jù)11月份的測(cè)量數(shù)據(jù)，其刻度系數(shù)為

經(jīng)刻度系數(shù)修正后，本次測(cè)試中各點(diǎn)氡析出率真實(shí)值如下：

將每次測(cè)試過(guò)程中經(jīng)刻度系數(shù)修正得到的氡析出率真實(shí)值相加并均分，得到單次測(cè)量的氡析出率平均值；

再將四次測(cè)量的氡析出率平均值相加并均分，得到鈾尾礦庫(kù)表面氡析出率年平均值；

將鈾尾礦庫(kù)表面氡析出率年平均值與時(shí)間、面積累積，即可得到該鈾尾礦庫(kù)表面氡年度釋放總量(為簡(jiǎn)化表述，具體計(jì)算過(guò)程及各步驟計(jì)算結(jié)果略去)。

五、檢驗(yàn)上述鈾尾礦庫(kù)氡年釋放總量測(cè)量方法的可靠性。

根據(jù)各次活性炭法測(cè)量結(jié)果，可在同一坐標(biāo)軸上繪制鈾尾礦庫(kù)表面不同時(shí)間氡析出率的區(qū)域分布變化規(guī)律，如圖6所示。

從圖6可以看出不同月份測(cè)量鈾尾礦庫(kù)表面氡析出率的區(qū)域分布規(guī)律，雖每次測(cè)量的結(jié)果有差異，但各次測(cè)量的變化規(guī)律基本一致，說(shuō)明測(cè)量結(jié)果是可靠的，粘土區(qū)域相對(duì)變化較小，氡析出率較尾砂區(qū)域氡析出率穩(wěn)定，原因是粘土區(qū)域孔隙度低。

需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例中雖然只對(duì)2號(hào)代表測(cè)量點(diǎn)采用氡連續(xù)測(cè)量?jī)x進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，由于該鈾尾礦庫(kù)中粘土區(qū)域表面被覆蓋，而尾砂區(qū)域表面直接裸露，二者表面覆蓋物的分布情況不同，若將粘土區(qū)域于尾砂區(qū)域視為兩個(gè)片區(qū)，再用前述基礎(chǔ)方案中步驟一至四的方法對(duì)每個(gè)片區(qū)單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，最后將兩個(gè)片區(qū)的氡年釋放總量相加也可得到鈾尾礦庫(kù)表面年 氡釋放總量，這樣雖然需要用到兩個(gè)氡連續(xù)測(cè)量?jī)x，但這樣測(cè)量得到的結(jié)果將更加準(zhǔn)確。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本技術(shù)方案構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更方便地理解本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)之處，本發(fā)明的一些附圖和描述已經(jīng)被簡(jiǎn)化，并且為了清楚起見(jiàn)，本申請(qǐng)文件還省略了一些其它元素，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到這些省略的元素也可構(gòu)成本發(fā)明的內(nèi)容。