流气式测量219Rn的高灵敏度方法研究

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219Rn是自然界中存在的一种放射性气体,由于其半衰期非常短且含量较低的特点,并没有像222Rn和220Rn一样受到人们的重视。随着人们对氡这种放射性气体深入研究,219Rn在同位素海洋学及高浓铀贮存库、乏燃料冷却池地下水迁移等方面受到人们的重视。所有这些工作都需要研制出219Rn标准源并对219Rn准确测量。流气式采样是高效率的测量219Rn的方法之一。探测灵敏度则是探测装置对单位浓度或是单位物质变化所产生的响应。使用实验室现有的闪烁室采样测量,其体积为510ml,该闪烁室的探测效率为80%,测量结果表明510ml的闪烁室在进行流气式测量219Rn时,使用较大的流率时,会有一部分219Rn未在闪烁室内衰变就已经随气流流出闪烁室,导致衰变因子较小,即使闪烁室有较高探测效率,闪烁室测量的灵敏度较低。使用体积为1000ml的中型闪烁室进行试验,大流率下探测的灵敏度也较低。在利用现有510ml闪烁室和1000ml闪烁室对219Rn测量研究的基础上,论文设计了体积为2700ml的大型闪烁室,并对该闪烁室的气流走向,隔板排布、硫化锌涂层厚度及光收集等问题进行了设计,保证了闪烁室的探测效率较高,同时大的取样体积保证了闪烁室的灵敏度。同时,通过液闪方法测量具有相对较长半衰期的219Rn的子体211Pb,在进行时间修正后,发现加载通气法测量219Rn的子体211Pb的试验结果为8.3Bq,为理论值的83%,与所制作的大闪烁室进行对比验证,结果符合的较好。初步认为本课题制作完成的大型闪烁室能够较高效率地测量219Rn源。
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