220Rn子体室中220Rn子体未结合态份额的调控方法

作     者：蔺健 

作者单位：南华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖德涛;何正忠

授予年度：2021年

学科分类：082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

主      题：未结合态份额 220Rn子体 220Rn子体室 

摘      要：在辐射防护领域,Rn子体未结合态份额是肺剂量评价模型的关键参数,准确评价Rn子体暴露危害需开展各种典型环境条件Rn子体浓度、未结合态份额、活度粒径分布等特征参数的调查。为此,需建立能实现不同典型环境条件下Rn子体未结合态份额分布特征调控的Rn子体室,以及可以准确测量Rn子体未结合态份额及活度粒径分布的采样装置及方法,满足Rn子体特征参数测量方法和仪器刻度和校准的需求,确保监测现场Rn子体浓度和未结合态份额测量数据的可靠性。本研究建立了能稳定调控不同Rn子体未结合态份额的Rn子体室。设置了用以消除采样影响的模拟采样回路,以及连接稀释室用以补充载体气溶胶的回路,并建立了Rn子体未结合态份额的调控理论模型。在采样流率设置为5L/min的情况下,重新设计了Rn子体未结合态份额及活度粒径分布的测量装置:由30目、100目、200目、400目金属丝网组成的级联丝网组(GSA)。使用单层丝网加滤膜的组合采集Rn子体未结合态份额份额,编写了Rn子体活度粒径分布反推算法EM算法与Towmey算法。并初步了测量Rn子体的活度粒径分布。实验结果表明,该Rn子体室可调控出不同典型环境条件下气溶胶浓度(从极洁净环境(约30个/cm到一般室内环境(7500个/cm)浓度下)并长时间维持稳定,Pb未结合态份额可实现从99%到4.1%间调控,Bi未结合态份额从97%到0.2%调控;连续采样Pb浓度稳定性优于10.1%,Pb未结合态份额优于9.9%;Pb浓度理论值与实验值相对偏差在16.7%以内,Pb未合态份额理论值与实验值相对偏差在33.1%以内,理论指导实际未结合态份额调控是可行的。该Rn子体室可实现不同典型环境条件下Rn子体未结合态份额分布特征调控,可初步满足Rn子体特征参数测量方法和仪器刻度和校准的需求。Rn活度粒径分布测量结果表明,两种反推算法结果基本无差异,活度中位直径与已知文献符合良好,本研究设计的GSA基本符合实际测量的需要。