RU2113718C1 - Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron - Google Patents
Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113718C1 RU2113718C1 RU96110325A RU96110325A RU2113718C1 RU 2113718 C1 RU2113718 C1 RU 2113718C1 RU 96110325 A RU96110325 A RU 96110325A RU 96110325 A RU96110325 A RU 96110325A RU 2113718 C1 RU2113718 C1 RU 2113718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- alpha particles
- radioactivity
- electrode
- radon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ядерной физике и технике и может быть использовано при создании детекторов для контроля радиоактивности окружающей среды. The invention relates to nuclear physics and technology and can be used to create detectors for monitoring environmental radioactivity.
Известен способ измерения радиоактивности радона в воздухе, заключающийся в измерении числа альфа-частиц, образующихся в результате распада дочерних продуктов радона, собираемых на фильтре из непрерывно очищаемого объема [1]. Недостатком способа является необходимость использования воздуходувок. A known method of measuring the radioactivity of radon in air, which consists in measuring the number of alpha particles resulting from the decay of daughter products of radon collected on the filter from a continuously cleaned volume [1]. The disadvantage of this method is the need to use blowers.
В качестве прототипа взят способ определения концентрации радона и его дочерних продуктов в воздухе [2]. Способ заключается в том, что в исследуемом объеме воздуха создают электрическое поле между внешним и внутренним электродами и измеряют число альфа-частиц, обусловленных распадом радона и его дочерних продуктов. Недостатком способа является сложность его реализации. As a prototype taken a method for determining the concentration of radon and its daughter products in the air [2]. The method consists in creating an electric field between the external and internal electrodes in the air volume under study and measuring the number of alpha particles due to the decay of radon and its daughter products. The disadvantage of this method is the complexity of its implementation.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного способа по сравнению с прототипом, является его упрощение, а также осуществление раздельной регистрации радона и его дочерних продуктов. The technical result achieved by the implementation of the claimed method in comparison with the prototype is its simplification, as well as the implementation of separate registration of radon and its daughter products.
Заявленный способ отличается тем, что напряженность электрического поля вблизи внутреннего электрода создают достаточную для ударной ионизации, площадь внутреннего электрода выбирают в 10 - 108 раз меньше площади внешнего электрода. Исследуемый объем воздуха помещают в камеру с двумя электродами. В течение времени t1 на внутренний электрод подают отрицательный потенциал и при этом регистрируется N1 альфа-частиц. Регистрация альфа-частиц происходит из всего объема, ограниченного внешним электродом. Образующийся при подходе трека положительных ионов к отрицательно заряженному электроду электрический импульс регистрируется электронной схемой. Альфа-частицы, проходящие непосредственно через область ударной ионизации, образуют электрические импульсы существенно большей амплитуды и регистрируются отдельно от ионных импульсов. Таким образом, при отрицательно заряженном внутреннем электроде камера регистрирует за время t1 число N1 импульсов, пропорциональное числу образовавшихся в объеме камеры альфа-частиц, и число импульсов , пропорциональное числу альфа-частиц, прошедших через область ударной ионизации. Затем в течение t2 на внутренний электрод подают положительный потенциал и регистрируют за это время N2 электрических импульсов, которые образуются при дрейфе отрицательных ионов к внутреннему электроду. Благодаря высокой неоднородности электрического поля, большая доля амплитуды импульса (так же, как и при отрицательно заряженной нити) возникает при движении ионов вблизи внутреннего электрода. Альфа-частицы, проходящие через область ударной ионизации вблизи внутреннего электрода, образуют импульсов большой амплитуды (благодаря газовому усилению). Таким образом, при положительно заряженном внутреннем электроде камера регистрирует за время t2 число N2 импульсов, которое пропорционально числу образовавшихся за это время в объеме камеры альфа-частиц, и число импульсов , которое пропорционально числу альфа-частиц, прошедших через область ударной ионизации. Через область ударной ионизации пройдут все альфа-частицы, которые возникают при распаде дочерних продуктов радона и торона, осевших на внутренний электрод за время, пока на нем был отрицательный потенциал.The claimed method is characterized in that the electric field near the internal electrode creates sufficient for impact ionization, the area of the internal electrode is selected 10-10 8 times less than the area of the external electrode. The test volume of air is placed in a chamber with two electrodes. During time t 1, a negative potential is applied to the inner electrode and N 1 alpha particles are detected. Registration of alpha particles occurs from the entire volume limited by the external electrode. An electrical pulse generated when the track of positive ions approaches the negatively charged electrode is detected by an electronic circuit. Alpha particles passing directly through the region of impact ionization form electric pulses of substantially greater amplitude and are recorded separately from ion pulses. Thus, with a negatively charged internal electrode, the camera registers for the time t 1 the number N 1 pulses proportional to the number of alpha particles formed in the chamber volume and the number of pulses proportional to the number of alpha particles passing through the region of impact ionization. Then, during t 2, a positive potential is applied to the inner electrode and N 2 electrical pulses are recorded during this time, which are generated during the drift of negative ions to the inner electrode. Due to the high inhomogeneity of the electric field, a large fraction of the pulse amplitude (as well as with a negatively charged filament) arises when ions move near the inner electrode. Alpha particles passing through the region of impact ionization near the internal electrode form pulses of large amplitude (due to gas amplification). Thus, with a positively charged internal electrode, the camera registers the number N 2 pulses during time t 2 , which is proportional to the number of alpha particles formed in the chamber volume during this time, and the number of pulses , which is proportional to the number of alpha particles passing through the region of impact ionization. All alpha particles that arise from the decay of daughter products of radon and thoron deposited on the internal electrode during the time that it has a negative potential will pass through the region of impact ionization.
Учитывая времена регистрации t1 и T2 и числа N1, и N2, зарегистрированных альфа-частиц, определяют радиоактивность газов и аэрозолей в воздухе, заполняющем объем камеры. Электрические импульсы, создаваемые альфа-частицами, проходящими через область ударной ионизации вблизи внутреннего электрода, существенно превышают по амплитуде импульсы, возникающие в результате собирания ионов на внутренний электрод из всего объема камеры. Это позволяет осуществлять раздельную регистрацию альфа-частиц, прошедших через область ударной ионизации, и альфа-частиц, образовавшихся в объеме камеры вдали от области ударной ионизации.Given the registration times t 1 and T 2 and the number N 1 , and N 2 , registered alpha particles, determine the radioactivity of gases and aerosols in the air filling the chamber volume. The electrical pulses generated by alpha particles passing through the region of impact ionization near the internal electrode are significantly greater in amplitude than the pulses resulting from the collection of ions on the internal electrode from the entire chamber volume. This allows separate registration of alpha particles passing through the region of impact ionization and alpha particles formed in the chamber volume far from the region of impact ionization.
Для измерения концентрации газов в воздухе камеру заполняют воздухом, очищенным от аэрозолей и дочерних продуктов радона и торона. При этом заявленный способ позволяет измерять концентрацию радона (без регистрации дочерних продуктов) при условии, что максимальный пробег альфа-частиц меньше, чем минимальное расстояние от поверхности внешнего электрода до области ударной ионизации. Это осуществляется при подаче на внутренний электрод отрицательного потенциала. При этом дочерние продукты осаждаются на внешнем электроде и число регистрируемых импульсов будет пропорционально числу альфа-частиц, образующихся в объеме камеры, т.е. пропорционально концентрации радона. Регистрируемое за это же время t1 число электрических импульсов N1 будет пропорционально суммарному числу альфа-частиц, образующихся в воздухе в объеме камеры. Измерив N1 и за промежуток времени t1 и зная объем воздуха, заполняющего камеру, определяют концентрацию радона.To measure the concentration of gases in the air, the chamber is filled with air purified from aerosols and daughter products of radon and thoron. Moreover, the claimed method allows you to measure the concentration of radon (without registration of daughter products), provided that the maximum range of alpha particles is less than the minimum distance from the surface of the external electrode to the region of impact ionization. This is done by applying negative potential to the internal electrode. In this case, daughter products are deposited on the external electrode and the number of detected pulses will be proportional to the number of alpha particles formed in the chamber volume, i.e. in proportion to the concentration of radon. The number of electric pulses N 1 recorded during the same time t 1 will be proportional to the total number of alpha particles formed in the air in the chamber volume. By measuring N 1 and over a period of time t 1 and knowing the volume of air filling the chamber, determine the concentration of radon.
При положительном потенциале на внутреннем электроде также возможно измерение концентрации радона по числу регистрируемых импульсов N2 и за время t2. Дополнительно при этой полярности измеряют за время t2 число импульсов , которое пропорционально числу альфа-частиц, проходящих через область ударной ионизации. Это позволяет определять концентрацию радона и его дочерних продуктов с большой эффективностью.With a positive potential at the internal electrode, it is also possible to measure the concentration of radon from the number of detected pulses N 2 and in time t 2 . Additionally, at this polarity, the number of pulses is measured over time t 2 , which is proportional to the number of alpha particles passing through the region of impact ionization. This allows you to determine the concentration of radon and its daughter products with great efficiency.
Как при положительной, так и при отрицательной полярности внутреннего электрода дополнительно измеряют электрические импульсы, возникающие при распаде торона с образованием двух альфа-частиц (реакция ). Эти импульсы имеют большую (примерно в 2 раза) амплитуду, их легко регистрировать на фоне импульсов меньшей амплитуды. По числу этих импульсов, регистрируемых за определенный промежуток времени (t1 или t2), определяют концентрацию торона.Both with positive and negative polarity of the internal electrode, additionally measure the electrical impulses arising from the decay of the toron with the formation of two alpha particles (reaction ) These pulses have a large (about 2 times) amplitude, they are easy to register against the background of pulses of lower amplitude. The number of these pulses recorded for a certain period of time (t 1 or t 2 ) determines the concentration of thoron.
Способ был осуществлен с помощью цилиндрической ионизационной камеры, заполненной атмосферным воздухом. Диаметр внутреннего электрода равен 20 мкм, внешнего 160 мм. Атмосферный воздух попадал в камеру через фильтры, задерживающие аэрозоли и дочерние продукты радона и торона. Затем на нить подавался положительный потенциал и за время t1 регистрировалось N1 и импульсов. После этого потенциал нити менялся на обратный и при отрицательно заряженной нити в течение времени t2 регистрировалось N2 и электрических импульсов. По измеренным числам N1 и и N2 и с учетом объема камеры определялась концентрация радона в исследуемом воздухе.The method was carried out using a cylindrical ionization chamber filled with atmospheric air. The diameter of the inner electrode is 20 μm, the outer 160 mm. Atmospheric air entered the chamber through filters that trapped aerosols and daughter products of radon and thoron. Then a positive potential was applied to the thread and N 1 was recorded during t 1 pulses. Thereafter, the yarn potential is reversed and negatively charged filament was recorded in N 2 and during time t 2 electrical impulses. According to the measured numbers N 1 and and N 2 and taking into account the volume of the chamber, the concentration of radon in the test air was determined.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110325A RU2113718C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110325A RU2113718C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2113718C1 true RU2113718C1 (en) | 1998-06-20 |
RU96110325A RU96110325A (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20180945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96110325A RU2113718C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2113718C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624987C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-07-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Method of measuring radioactivity of tritium target in sealed neutron tube |
-
1996
- 1996-05-22 RU RU96110325A patent/RU2113718C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Гусаров И.И., Ляпидевский В.К. Ж. "Атомная энергия". Т. 10, вып. 1, 19 61, с. 64 - 67. 2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624987C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-07-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Method of measuring radioactivity of tritium target in sealed neutron tube |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5550381A (en) | Event counting alpha detector | |
JP2010133879A (en) | Radiation measuring apparatus | |
US4931653A (en) | Ionizing radiation detector system | |
RU2113718C1 (en) | Method measuring radioactivity of gases by alpha radiation, specifically, radioactivity of air carrying radon and thoron | |
JPH08136660A (en) | Radioactive ray measuring instrument | |
JP2003214997A (en) | Capturing device for floating particulate matter in atmosphere and measuring method of particulate matter captured thereby | |
JP4136301B2 (en) | Radioactive ion detector | |
RU2126981C1 (en) | Process determining concentration of radon and its daughter products in air | |
RU2010265C1 (en) | Method of determination of concentration of radon and its daughter products in air | |
JPH06258443A (en) | Radiation measuring equipment | |
RU2096860C1 (en) | Atmosphere radioactivity measurement technique | |
Israel et al. | A new method of continuous measurements of radon (Rn 222) and thoron (Rn 220) in the atmosphere | |
RU2193784C1 (en) | Method of inertia-free determination of concentration of radon in air and device for its implementation | |
US7105831B1 (en) | Ambient air alpha particles ionization detector | |
JPH08136661A (en) | Radioactive ray measuring instrument | |
JPH08136663A (en) | Radon/thoron measuring instrument | |
RU2199766C2 (en) | Method and device for measuring radon concentration in the air in inertialess mode | |
RU2107308C1 (en) | Method of measurement of radioactivity of atmospheric air | |
JP3534456B2 (en) | Radiation measurement device | |
JP2003294703A (en) | Method of examining presence of at least one notice substance in sample air, and captured ion mobility analyzer | |
JPH06258444A (en) | Radiation measuring equipment | |
RU96110325A (en) | METHOD FOR MEASURING RADIOACTIVITY OF GASES AND AEROSOLS IN ATMOSPHERIC AIR | |
RU97110415A (en) | METHOD FOR GAS RADIOACTIVITY MEASUREMENT | |
JPH10186036A (en) | Radon concentration measuring method and its device | |
RU2166776C1 (en) | Procedure measuring number of positive ions in given volume of gas and gear for its realization |