论文部分内容阅读
氡及其子体是导致癌症的主要物质之一，人群吸入的辐射剂量主要来源于室内和室外氡衰变的短寿命产物，尽管222Rn的衰变产物是主要的来源，220Rn的衰变产物的计量也不能被忽视。同时，在海洋学研究中，通常把222Rn、220Rn、219Rn作为示踪剂来间接追踪分辨测量镭同位素226Ra、224Ra、223Ra的浓度，而镭同位素(226Ra/224Ra/223Ra)的分辨测量是同位素海洋学研究中的重要手段和关键技术，是当前的研究热点。本文介绍了一种测量低浓度220Rn的方法---时间间隔分析方法(又称TIA方法)。在220Rn原子发生衰变产生216Po后，会在很短时间(0.145s)内发射α粒子，紧接着216Po衰变又产生α粒子。多时间分析方法就是对两个连续发射的α粒子的时间间隔进行分析，使220Rn从222Rn中分辨出来。本实验是通过卢卡斯探测器(FD125)对10Bq的220Rn标准源进行流气式测量，通过ARM-860实验箱记录α粒子到达的时刻，形成一个时间数据序列，然后用多时间间隔分析方法得到一条分布曲线，指数部分代表放射性核素，常数部分表示本底或随机事件。当220Rn的浓度小于等于222Rn或222Rn浓度大于10倍左右220Rn浓度时，计数率控制在60cpm以内，时间分辨率设置为1ms，测量时间为10h，得到结果的相对偏差在9%内。本文设计了基于uC/OS-II操作系统的多时间间隔测量软件、电流灵敏前置放大器、电源模块及放大整形电路，并建立了相应的多时间间隔分辨测量低浓度220Rn的实验系统。该系统采用达盛公司推出的EL-ARM-860-S3C2410核心板作为控制核心。探测器输出信号首先经过前置放大器放大，再经放大整形电路整形为矩形脉冲序列，然后送入EL-ARM-860-S3C2410外部中断引脚，并由核心板上的定时器记录脉冲序列的上升沿时间信息并储存起来，通过串口把这些信息发送到PC机。再用matlab对这些信息进行多时间间隔处理，调用cftool函数，算出220Rn在闪烁室内衰变的理论值。本研究达到了氡混合场中分辨测量低浓度220Rn的目的，进一步完善氡同位素测量方法。同时对后续时间间隔分析方法分辨测量氡同位素的研究具有重要意义。