PL212459B1 - Detektor do pomiaru stężenia produktów rozpadu radonu w powietrzu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest detektor do pomiaru produktów rozpadu radonu w powietrzu.

Wieloletnie badania medyczne wykazały, że krótkożyciowe produkty rozpadu radonu ²¹⁸Po, 214 214 214 ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi (²¹⁴Po) wdychane razem z powietrzem osadzają się w płucach, a promieniowanie alfa ο Ί q 914 emitowane przez produkty rozpadu radonu ²¹⁸Po, ²¹⁴Po uszkadzają tkankę płuc powodując między innymi nowotwory płuc. Miarą zagrożenia radiologicznego dla zdrowia jest wielkość stężenia

91ft 914 914 914 produktów rozpadu ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi (²¹⁴Po) w powietrzu atmosferycznym.

Znany jest detektor do pomiaru stężenia radonu w powietrzu stanowiący komorę scyntylacyjną sprzężoną optycznie z fotopowielaczem. Promieniowanie alfa emitowane przez radon wytwarza w komorze scyntylacyjnej krótkie błyski światła, które w fotopowielaczu przetwarzane są na impulsy napięcia o szybkości liczenia proporcjonalnej do stężenia radonu i objętości komory scyntylacyjnej. Stosowane dotychczas komory scyntylacyjne są stosunkowo duże, ponieważ należy zapewnić dużą ilość powietrza aby można było dokonać pomiaru stężenia radonu. Wiadomo bowiem ₃ że stężenie radonu w powietrzu atmosferycznym jest stosunkowo niskie i wynosi około 10 Bq/m³.

Istotą wynalazku jest detektor do pomiaru produktów rozpadu radonu w powietrzu charakteryzujący się tym, że komora scyntylacyjna spełnia równocześnie dwie funkcje: zatrzymuje i gromadzi produkty rozpadu radonu na wewnętrznych ściankach pokrytych scyntylatorem ZnS(Ag) i okienku z pleksi lub szkła, oraz umożliwia dokonania pomiaru aktywności osadzonych w komorze produktów rozpadu radonu. Komora scyntylacyjna ma małą wysokość 5 + 15 mm, korzystnie mm, oraz jest optycznie sprzężona z fotopowielaczem, którego fotokatoda zasilana jest napię₃ ciem 800 + 1000 V o polaryzacji ujemnej a anoda jest uziemiona. Strumień powietrza 1 dm /min wraz z produktami rozpadu radonu wsysany jest do wnętrza komory scyntylacyjnej przez podciśnieniową pompę powietrza podłączoną do wylotu powietrza z komory. Wlot powietrza do komory scyntylacyjnej odbywa się poprzez króciec wlotu a po przepłynięciu przez komorę powietrze wyprowadzane jest na zewnątrz poprzez pionową rurkę i króciec wylotu. Detektor znajduje się w obudowie światłoszczelnej.

Detektor według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku. Detektor w kształcie walca w światłoszczelnej obudowie 10 zawiera komorę scyntylacyjną 5 ograniczoną od góry płytką 4 a od dołu okienkiem 7 z pleksi lub szkła. Ścianki wewnętrzne komory scyntylacyjnej pokryte są scyntylatorem ZnS(Ag) 6. W górnej części obudowy 10 znajduje się króciec wlotowy 2 przez który wchodzi zasysane powietrze do wnętrza komory scyntylacyjnej 5 i stąd poprzez rurkę 3 oraz króciec 1 powietrze wyprowadzane jest na zewnątrz za pomocą podciśnieniowej pompy powietrza podłączonej od zewnątrz do króćca Okienko 7_komory scyntylacyjnej 5 sprzężone jest optycznie z fotopowielaczem 9, którego fotokatoda 8 zasilana jest napięciem 800 + 1000 V o polaryzacji ujemnej a anoda 11 jest uziemiona. W dolnej części światłoszczelnej obudowy 10 znajduje się światłoszczelne gniazdo połączeniowe 12 doprowadzające napięcie.

Zaletą detektora według wynalazku jest to, że z racji małej wysokości komory scyntylac yjnej i jej optycznego sprzężenia z fotokatodą fotopowielacza o ujemnej polaryzacji, pomiaru aktywności produktów rozpadu można dokonywać dla stosunkowo małego natężenia strumienia powietrza. Ponadto budowa detektora jest prosta i jest on łatwy w użyciu.

Badania laboratoryjne wykonane z użyciem detektora według wynalazku wykazały, że możliwy jest pomiar produktów rozpadu radonu w powietrzu o niskim stężeniu, a minimalne wykrywal₃ ne stężenie produktów rozpadu radonu w powietrzu wynoszące 1 Bq/m³ możliwe jest przy czasie osadzania produktów rozpadu w komorze scyntylacyjnej wynoszącym 90 minut.

Detektor według wynalazku może między innymi znaleźć zastosowanie w pomiarach stężenia produktów rozpadu radonu w pomieszczeniach mieszkalnych prowadzonych z punktu widzenia zagrożenia radiologicznego mieszkańców.

Detektor według wynalazku może również znaleźć zastosowanie w meteorologii, gdzie radon i jego produkty rozpadu zawarte w powietrzu, wykorzystywane są jako naturalny radioaktywny znacznik do badania mieszania się i ruchu powietrza atmosferycznego.

Claims (1)

1. Detektor do pomiaru stężenia produktów rozpadu radonu w powietrzu, zawierający komorę scyntylacyjną i fotopowielacz znamienny tym, że posiada komorę scyntylacyjną /5/ w kształcie walca o małej wysokości 5 + 15 mm, korzystnie 10 mm, ograniczoną od góry płytką /4/ a od dołu przezroczystym okienkiem /1/ z pleksi lub szkła, której ścianki wewnętrzne pokryte są scyntylatorem ZnS(Ag), i przez którą przepływa wymuszony przez podciśnienie strumień powietrza wprowadzany do wewnątrz poprzez króciec /2/ i wyprowadzany na zewnątrz poprzez rurkę /3/ oraz króciec /1/, przy czym komora scyntylacyjna /5/ jest sprzężona optycznie poprzez okienko /7/ z fotopowielaczem /9/, którego fotokatoda /8/ zasilana jest napięciem 800 + 1000 V o polaryzacji ujemnej a anoda /12/ jest uziemiona.