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德国SARAD RTM1688-2氡钍测量仪工作原理
发布时间 : 2018-10-31 浏览量 : 278

德国SARAD RTM1688-2氡钍测量仪是一款通用型测氡仪,不需要外接泵就能测量水和土壤中的氡,并且测试过程中不需要干燥装置既可直接测量。那德国SARAD RTM1688-2氡钍测量仪是如何工作的?工作原理是什么呢?


德国SARAD RTM1688-2氡钍测量仪.png


德国SARAD RTM1688-2氡钍测量仪工作原理如下:

仪器使用Rn-222的短寿命子体测量氡浓度;氡气在高压腔室内衰变,衰变后,由于α粒子对一些轨道电子的散射,Po-218 粒子在一段时间内带正电,这些带电粒子被半导体探测器表面收集,收集到的 Po-218 的离子数目正比于腔室内氡浓度。


Po-218的半衰期为 3.05 分钟,探测器将记录下其 50%(粒子在探测器表面衰变)的衰变粒子,氡的衰变速度与探测器记录的 Po-218 粒子数目之间平衡时间为 5 个半衰期,也就是15分钟,这个时间段定义了测氡响应时间。


在氡衰变链上,其中有两个核素是β 放射性核素 Pb-214 和 Bi-214,接着才是另一个α放射性核素 Po-214,也就是说,每一个 Po-218 衰变后将释放超过 1 个可探测的α 粒子,但由于 Po-214 在衰变链上所处的位置关系,叠加起来的时间导致其延时 3 小时,同时 Po-218和 Po-214 释放粒子的能量不同,我们可以用α 能谱将其分开。


RTM1688-2 有两种计算氡浓度的方式,慢速(slow)模式包含 Po-218 和 Po-214 的衰变,而另一种方式快速(fast)模式仅仅使用 Po-218 的信号。快速模式的优点是可以对氡浓度的变化作出快速反应,而慢速模式的灵敏度则比快速模式高出一倍;更高的灵敏度具有更小的统计误差,统计误差仅仅与计数有关;用户应该根据现场需要慎重选择测量模式。


当测量现场存在 Th(Rn-220)时,我们使用其直接子体 Po-216 来计算Th 浓度,Po-216的半衰期不足 1 秒,因此探头上收集的放射性与空气之间的平衡能瞬间到达。


Po-216 的子体 Pb-212(beta)和 Pb-212/Bi-212(Alpha)的半衰期都太长,不适合用来进行钍的测量,钍衰变链中的核素也会被 Alpha 能谱仪分别测量。


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