RU2616224C1 - Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground - Google Patents

Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground Download PDF

Info

Publication number
RU2616224C1
RU2616224C1 RU2015151393A RU2015151393A RU2616224C1 RU 2616224 C1 RU2616224 C1 RU 2616224C1 RU 2015151393 A RU2015151393 A RU 2015151393A RU 2015151393 A RU2015151393 A RU 2015151393A RU 2616224 C1 RU2616224 C1 RU 2616224C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radon
alpha
measurement
decay
pulses
Prior art date
Application number
RU2015151393A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентина Станиславовна Яковлева
Алла Георгиевна Кондратьева
Максим Святославович Черепнев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2015151393A priority Critical patent/RU2616224C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2616224C1 publication Critical patent/RU2616224C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2006Measuring radiation intensity with scintillation detectors using a combination of a scintillator and photodetector which measures the means radiation intensity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: method for monitoring the density of the undisturbed stream of radon from the soil surface includes the steps of performing registration of alpha radiation radon decay products accumulated inside mounted on the surface of the soil collection chamber, in which the body has holes for the partial release of the soil gas. Preliminary on-site storage chamber produces radon flux density measurement and thoron by a radiometer, determine the number of pulses from Thoron and alpha-emitting daughter products of its decay NTn. Then set the storage chamber to the soil surface and produce a continuous sequence of measuring the number of pulses with a duration of one measurement τ from 60 to 900 s the collection chamber fastened alpha scintillation detector sensitive surface of which is not less than 0.10 m above the ground surface, define a correction factor KRn for the pulse count rate from the transfer of radon and alpha-emitting daughter products of its decay in units of radon flux density, and radon flux density is determined by the expression:
Figure 00000011
where qRn(t) - flux density of radon from the ground surface at time t, Bq m-2 s-1; KRn - correction factor (Bq m-2 s-1)/(Imp. s-1); NRn Tn(t) - the total number of registered for the duration of one measurement τ pulses of radon, thoron and alpha-emitting daughter products of decay in the time t, imp.; NTn - the number of pulses from Thoron and alpha-emitting daughter products of its decay for the duration of one measurement τ, imp.; τ - the duration of one measurement, s.
EFFECT: simplification of the method of monitoring, improving the reliability of the results.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерения ядерных излучений, а именно к измерению в режиме мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, и может быть использовано для исследования внутрисуточных вариаций плотности потока радона, оценки радоноопасности территорий, плотности ионизации приземного слоя атмосферы, изучения предвестников землетрясений, процессов и механизмов газообмена между грунтом и атмосферой, литосферно-атмосферных связей.The invention relates to the field of measuring nuclear radiation, namely to measuring the density of an unperturbed radon flux from the soil surface in a monitoring mode, and can be used to study intraday variations in radon flux density, assessing the radon hazard of territories, ionization density of the atmospheric surface layer, studying earthquake precursors, processes and gas exchange mechanisms between soil and atmosphere, lithospheric-atmospheric bonds.

Известен способ измерения плотности потока радона с поверхности грунта по бета- и гамма-излучению, заключающийся в регистрации бета-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри накопительной камеры, установленной на поверхность грунта [RU 2428715 С1, МПК G01T 1/16 (2006.01), опубл. 10.09.2011]. Согласно этому способу производят измерения суммарного количества импульсов от бета- и гамма-излучения продуктов распада радона установленным внутри накопительной камеры счетчиком бета- и гамма-излучения, чувствительная поверхность которого расположена таким образом, чтобы на нее не попадало бета-излучение почвенных радионуклидов, а основание накопительной камеры закрыто диффузионным фильтром, предотвращающим попадание торона из грунта. Перед измерением камеру проветривают в течение не менее чем 900 с, затем при открытой камере проводят фоновые измерения в течение t1 не менее 300 с, камеру закрывают и в течение промежутка времени t2 от 2400 до 48000 с производят измерение количества импульсов от бета- и гамма-излучения. Плотность потока радона определяют из выраженияThere is a method of measuring the density of radon flux from the soil surface by beta and gamma radiation, which consists in registering beta radiation of radon decay products accumulated inside the storage chamber mounted on the soil surface [RU 2428715 C1, IPC G01T 1/16 (2006.01), publ. 09/10/2011]. According to this method, the total number of pulses from beta and gamma radiation of radon decay products is measured by a beta and gamma radiation counter installed inside the storage chamber, the sensitive surface of which is located so that beta radiation of soil radionuclides does not get on it, and the base the storage chamber is closed by a diffusion filter, preventing the ingress of thoron from the soil. Before measurement, the chamber is ventilated for at least 900 s, then, with the chamber open, background measurements are performed for t 1 for at least 300 s, the chamber is closed, and for the time interval t 2 from 2400 to 48000 s, the number of pulses from beta and gamma radiation. The radon flux density is determined from the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

где q - плотность потока радона с поверхности грунта, Бк м-2 с-1;where q is the radon flux density from the soil surface, Bq m -2 s -1 ;

N - измеренное суммарное количество импульсов за время t2, имп.;N is the measured total number of pulses over time t 2 , imp .;

Figure 00000002
- измеренное фоновое значение количества импульсов за время t1, имп.;
Figure 00000002
- the measured background value of the number of pulses over time t 1 , imp .;

ε - поправочный коэффициент, имп. с-1 Бк-1;ε - correction factor, imp. s -1 Bq -1 ;

S - площадь основания накопительной камеры, м2;S is the base area of the storage chamber, m 2 ;

λ - постоянная распада радона, c-1.λ is the decay constant of radon, c -1 .

t1 - время измерения фона, с;t 1 - background measurement time, s;

t2 - время накопления радона, с.t 2 is the accumulation time of radon, s.

Процесс измерений усложнен из-за того, что приходится открывать и закрывать накопительную камеру, периодически меняя фильтр в ее основании, что приводит к изменению условий измерения. Этим способом измеряют плотность возмущенного потока радона, то есть измеряют заниженное значение по сравнению с истинным значением плотности невозмущенного потока. Таким образом, все это приводит к увеличению суммарной неопределенности результата измерения.The measurement process is complicated due to the fact that you have to open and close the storage chamber, periodically changing the filter at its base, which leads to a change in the measurement conditions. In this way, the density of the perturbed radon flux is measured, that is, an underestimated value is measured in comparison with the true density value of the unperturbed flux. Thus, all this leads to an increase in the total uncertainty of the measurement result.

Известен способ измерения плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта [Stieff L.R., Kotrappa P., Bigu J. Passive E-PERM® Radon Flux Monitors For Measuring Undisturbed Radon Flux From The Ground // International Radon Symposium. - Fletcher, North Carolina, 1996. - P. II-1.1 - II-1.6.], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что накопительную камеру, в корпусе которой выполнены несколько небольших отверстий для частичного выхода почвенного газа, а внутри расположен предварительно заряженный электретный детектор (тефлоновый диск), устанавливают на поверхность грунта, вдавливая края основания камеры до ограничительного кольца, на период от нескольких часов до месяцев. Почвенный радон поступает внутрь накопительной камеры через диффузионный фильтр, задерживающий торон, установленный в основании накопительной камеры. Внутри камеры радон распадается, происходит накопление продуктов распада и ионизация воздуха. Ионизация воздуха внутри камеры приводит к понижению поверхностного заряда электрета. После экспонирования, через 8 часов, извлекают электретный детектор и измеряют падение напряжения за счет радона стандартным измерителем. Скорость разрядки электретного детектора пропорциональна плотности потока радона.A known method of measuring the density of the undisturbed flow of radon from the soil surface [Stieff L.R., Kotrappa P., Bigu J. Passive E-PERM® Radon Flux Monitors For Measuring Undisturbed Radon Flux From The Ground // International Radon Symposium. - Fletcher, North Carolina, 1996. - P. II-1.1 - II-1.6.], Selected as a prototype, which consists in the fact that the storage chamber, in the casing of which there are several small openings for a partial exit of soil gas, and located inside a pre-charged electret detector (Teflon disk) is installed on the soil surface, pushing the edges of the base of the chamber to the restrictive ring, for a period of several hours to months. Soil radon enters the storage chamber through a diffusion filter that traps the thoron mounted at the base of the storage chamber. Inside the chamber, radon decays, there is an accumulation of decay products and air ionization. Ionization of air inside the chamber leads to a decrease in the surface charge of the electret. After exposure, after 8 hours, the electret detector is removed and the voltage drop due to radon is measured with a standard meter. The discharge rate of the electret detector is proportional to the radon flux density.

Радон из накопительной камеры через отверстия в ее корпусе частично поступает во внешнюю атмосферу и внутри накопительной камеры устанавливается полуравновесная концентрация радона, которая изменяется со временем в зависимости от изменения плотности потока радона. Такая накопительная камера позволяет измерять плотность невозмущенного потока радона с поверхности грунта. Накопительную камеру предварительно калибруют для установления коэффициента переводящего показания измерителя в единицы плотности потока радона.Radon from the storage chamber through openings in its housing partially enters the external atmosphere and a semi-equilibrium concentration of radon is established inside the storage chamber, which varies with time depending on changes in the radon flux density. Such a storage chamber makes it possible to measure the density of the undisturbed radon flux from the soil surface. The storage chamber is pre-calibrated to establish the coefficient converting the meter reading into units of radon flux density.

Недостатки способа-прототипа:The disadvantages of the prototype method:

- большая длительность одного измерения, которая зависит от толщины тефлонового диска и составляет от 2 суток до 12 месяцев, что не позволяет проводить исследование внутрисуточных вариаций величины плотности потока радона;- the long duration of one measurement, which depends on the thickness of the Teflon disk and ranges from 2 days to 12 months, which does not allow the study of intraday variations in the radon flux density;

- невозможность использования для мониторинга, т.е. проведения непрерывных последовательных измерений без участия оператора;- inability to use for monitoring, i.e. conducting continuous sequential measurements without operator intervention;

- необходимость периодически менять диффузионный фильтр в основании накопительной камеры, что приводит к изменению условий измерения.- the need to periodically change the diffusion filter at the base of the storage chamber, which leads to a change in the measurement conditions.

Задачей изобретения является разработка способа мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта.The objective of the invention is to develop a method for monitoring the density of the undisturbed flow of radon from the soil surface.

Поставленная задача решена за счет того, что способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, так же как в прототипе, заключается в регистрации альфа-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры, в корпусе которой выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа.The problem is solved due to the fact that the method for monitoring the density of the undisturbed radon flux from the soil surface, as in the prototype, is to register the alpha radiation of radon decay products accumulated inside the storage chamber mounted on the soil surface, in the case of which openings for partial soil gas release.

Согласно изобретению, предварительно, на месте установки накопительной камеры производят измерение плотности потока радона и торона с помощью радиометра, определяют количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада NTn. Затем устанавливают накопительную камеру на поверхность грунта и производят непрерывные последовательные измерения количества импульсов с длительностью одного измерения τ от 60 до 900 с, закрепленным внутри накопительной камеры сцинтилляционным альфа-детектором, чувствительная поверхность которого расположена не менее чем на 0,10 м выше поверхности грунта. Определяют поправочный коэффициент KRn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона. Плотность потока радона определяют из выражения:According to the invention, previously, at the installation site of the storage chamber, the flux density of radon and thoron is measured using a radiometer, the number of pulses from the thoron and alpha-emitting daughter products of its decay N Tn is determined. Then, a storage chamber is installed on the soil surface and continuous sequential measurements of the number of pulses are made with a measurement duration of τ from 60 to 900 s, mounted inside the storage chamber by a scintillation alpha detector, the sensitive surface of which is located at least 0.10 m above the soil surface. The correction factor K Rn is determined to convert the count rate of pulses from radon and alpha-emitting daughter products of its decay into units of radon flux density. The radon flux density is determined from the expression:

Figure 00000003
Figure 00000003

где qRn(t) - плотность потока радона с поверхности грунта в момент времени t, Бк м-2 с-1;where q Rn (t) is the radon flux density from the soil surface at time t, Bq m -2 s -1 ;

KRn - поправочный коэффициент, (Бк м-2 с-1)/(имп. с-1);K Rn - correction factor, (Bq m -2 s -1 ) / (imp. S -1 );

NRn+Tn(t) _ суммарное количество зарегистрированных за длительность одного измерения τ импульсов от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада в момент времени t, имп.;N Rn + Tn (t) _ the total number of pulses from radon, thoron, and alpha-emitting daughter products of their decay recorded at the time t, imp .;

NTn - количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада за длительность одного измерения τ, имп.;N Tn is the number of pulses from the thoron and alpha-emitting daughter products of its decay during the duration of one measurement τ, imp .;

τ - длительность одного измерения, с.τ is the duration of one measurement, s.

Известно [Яковлева B.C. Моделирование влияния состояния атмосферы и литосферы на динамику плотности потока радона и торона с поверхности земли // Известия ТПУ. 2010, Т. 317, №2, С. 162-166], что плотность потока торона с поверхности грунта (фиг. 1) почти не изменяется при изменении скорости адвекции (не более 2,6% в широком диапазоне значений 0<υ<10-5 м/с). Поэтому в выражении (2) величина NTn является постоянной для конкретного места мониторинга и не зависит от времени.It is known [Yakovleva BC Modeling the influence of the state of the atmosphere and lithosphere on the dynamics of the flux density of radon and thoron from the earth's surface // Izvestiya TPU. 2010, T. 317, No. 2, S. 162-166] that the density of the toron flux from the soil surface (Fig. 1) almost does not change with a change in the advection rate (not more than 2.6% in a wide range of values 0 <υ < 10 -5 m / s). Therefore, in expression (2), the value of N Tn is constant for a particular monitoring location and does not depend on time.

Выбор длительности одного измерения τ от 60 до 900 с зависит от технических характеристик выбранного альфа-детектора, а именно эффективности его регистрации, а также от объемной активности радона внутри накопительной камеры, и определяется требованием к неопределенности результата измерения. Ограничение на расстояние чувствительной поверхности детектора от поверхности грунта, равное 0,10 м, позволяет избавиться от "фона", который может быть обусловлен регистрацией альфа-частиц, образующихся при распаде радионуклидов, содержащихся в грунте.The choice of the duration of one measurement τ from 60 to 900 s depends on the technical characteristics of the selected alpha detector, namely the efficiency of its registration, as well as on the volumetric activity of radon inside the storage chamber, and is determined by the requirement for the uncertainty of the measurement result. The restriction on the distance of the sensitive surface of the detector from the soil surface, equal to 0.10 m, allows you to get rid of the "background", which may be due to registration of alpha particles formed during the decay of radionuclides contained in the soil.

В предлагаемом способе, количество и размер отверстий выбирают исходя из условия, что скорость счета импульсов внутри накопительной камеры должна быть не менее чем в 10 раз выше, чем скорость счета импульсов в открытой атмосфере при том же расстоянии чувствительной поверхности сцинтилляционного альфа-детектора от поверхности грунта. Это позволяет снизить статистическую погрешность (среднее квадратическое отклонение) результата измерений.In the proposed method, the number and size of holes are selected based on the condition that the pulse count rate inside the storage chamber should be no less than 10 times higher than the pulse count rate in an open atmosphere at the same distance of the sensitive surface of the scintillation alpha detector from the soil surface . This allows to reduce the statistical error (standard deviation) of the measurement result.

Таким образом, предложенный способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта является простым и достоверным.Thus, the proposed method for monitoring the density of the undisturbed radon flux from the soil surface is simple and reliable.

На фиг. 1 представлены: сплошной кривой - зависимость плотности потока торона (ППТ) с поверхности грунта от скорости адвекции почвенных газов; штрих-пунктирной кривой - зависимость плотности потока радона (ППР) с поверхности грунта от скорости адвекции почвенных газов.In FIG. Figure 1 shows: the solid curve is the dependence of the density of the toron flux (PPT) from the soil surface on the rate of advection of soil gases; dashed-dotted curve is the dependence of the radon flux density (SPR) from the soil surface on the rate of advection of soil gases.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта.In FIG. 2 shows a block diagram of a device for monitoring the density of an undisturbed radon flux from a soil surface.

На фиг. 3 представлены результаты измерения плотности потока радона с поверхности грунта.In FIG. 3 presents the results of measuring the density of radon flux from the soil surface.

Для осуществления предлагаемого способа использовали устройство для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта (фиг. 2), содержащее накопительную камеру 1, на верхней поверхности которой выполнено шесть отверстий 2. В верхней части накопительной камеры 1 закреплен сцинтилляционный альфа-детектор 3, чувствительная поверхность которого расположена на 0,10 м выше поверхности грунта. Сцинтилляционный альфа-детектор 3 соединен с блоком усиления сигнала 4 (БУС), к которому подключен счетчик 5 (С), связанный с компьютером 6 (ЭВМ).To implement the proposed method, a device was used to monitor the density of the undisturbed radon flux from the soil surface (Fig. 2), containing a storage chamber 1, six holes made on its upper surface 2. A scintillation alpha detector 3, a sensitive surface, is mounted on the upper part of the storage chamber 1 which is located 0.10 m above the ground surface. The scintillation alpha detector 3 is connected to a signal amplification unit 4 (BUS), to which a counter 5 (C) connected to a computer 6 (computer) is connected.

Накопительная камера 1 объемом 4,71 л, высотой 0,15 м и площадью основания S=3,14⋅10-2 м2 и с ограничительным кольцом изготовлена из непроницаемого для радона материала – поливинилхлорида. Диаметр отверстий 2 составляет 4 мм.The storage chamber 1 with a volume of 4.71 l, a height of 0.15 m and a base area of S = 3.14 · 10 -2 m 2 and with a restrictive ring is made of a material impermeable to radon - polyvinyl chloride. The diameter of the holes 2 is 4 mm.

В качестве сцинтилляционного альфа-детектора 3, блока усиления сигнала 4 (БУС) и счетчика 5 (С) использован блок детектирования БДПА-01 (ООО НТЦ «РАДЭК»), работающий под управлением заводского программного обеспечения на компьютере 6 (ЭВМ).As a scintillation alpha detector 3, a signal amplification unit 4 (BUS) and a counter 5 (C), the BDPA-01 detection unit (STC RADEK LLC) was used, which is running factory software on a computer 6 (computer).

Для мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта выбрали площадку, расположенную около института мониторинга климатических и экологических систем г. Томска.To monitor the density of the undisturbed radon flux from the soil surface, we chose a site located near the Institute for Monitoring Climatic and Ecological Systems in Tomsk.

Предварительно, перед установкой накопительной камеры 1 на поверхности грунта произвели измерения плотности потоков радона и торона с помощью радиометра RTM 2200 (SARAD GmbH, Германия). Измеренные значения плотности потоков радона и торона составили: qRn(t)=15,82 мБк м-2 с-1 и qTn(t)=850 мБк м-2 с-1.Previously, before installing the storage chamber 1 on the soil surface, the flux density of radon and thoron was measured using an RTM 2200 radiometer (SARAD GmbH, Germany). The measured flux densities of radon and toron were: q Rn (t) = 15.82 mBq m -2 s -1 and q Tn (t) = 850 mBq m -2 s -1 .

Затем, на месте установки устройства для мониторинга плотности невозмущенного потока родона с поверхности грунта определили количество импульсов NTn от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада за длительность одного измерения τ=600 с с помощью спектрометра СЭА-13П1 (ЗАО НПЦ «АСПЕКТ»), в котором использован полупроводниковый альфа-детектор типа D30 (ООО «СНИИП-Плюс»). NTn составило: NTn=7,80 имп.Then, at the installation site of the device for monitoring the density of the undisturbed flow of rhodon from the soil surface, the number of pulses N Tn from the thoron and alpha-emitting daughter products of its decay was determined for the duration of one measurement τ = 600 using an SEA-13P1 spectrometer (CJSC SPC "ASPECT" ), in which a D30 type semiconductor alpha detector is used (LLC SNIIP-Plus). N Tn was: N Tn = 7.80 imp.

После этого на грунт установили накопительную камеру 1 таким образом, чтобы чувствительная поверхность сцинтилляционного альфа-детектора 3 была расположена на 0,10 м выше поверхности грунта, при этом края накопительной камеры 1 вдавливали в грунт до ограничительного кольца. Через отверстия 2 радон частично поступал во внешнюю атмосферу, поэтому внутри накопительной камеры 1 в течение мониторинга сохранялась полуравновесная концентрация радона.After that, the accumulation chamber 1 was installed on the ground so that the sensitive surface of the scintillation alpha detector 3 was located 0.10 m above the surface of the soil, while the edges of the accumulation chamber 1 were pressed into the soil to the restrictive ring. Through holes 2, radon partially entered the external atmosphere; therefore, a semi-equilibrium concentration of radon was maintained inside the storage chamber 1 during monitoring.

Альфа-частица, попадая в слой сцинтиллятора ZnS(Ag) сцинтилляционного альфа-детектора 3, вызывала появление вспышек света, которые в свою очередь, провзаимодействовав с материалом фотокатода этого детектора 3, выбивали из него электроны, которые «умножались» в результате вторичной эмиссии на динодах, в итоге на эквивалентном нагрузочном сопротивлении цепи анода возникал импульс напряжения. Далее сигнал поступал на блок усиления сигнала 4 (БУС), с выхода которого поступал на вход счетчика 5 (С) и передавался в компьютер 6 (ЭВМ).An alpha particle entering the ZnS (Ag) scintillator layer of the scintillation alpha detector 3 caused light flashes, which, in turn, interacting with the photocathode material of this detector 3, knocked out electrons from it, which were “multiplied” as a result of secondary emission by dynodes, as a result, a voltage pulse appeared at the equivalent load resistance of the anode circuit. Next, the signal was fed to signal amplification unit 4 (BUS), the output of which was fed to the input of counter 5 (C) and transmitted to computer 6 (computer).

Таким образом, производили измерение скорости счета импульсов внутри накопительной камеры 1 при длительности одного измерения τ 600 с, удостоверившись, что скорость счета импульсов внутри накопительной камеры 1 удовлетворяет условию, что она должна быть не менее чем в 10 раз выше, чем скорость счета импульсов в открытой атмосфере при том же расстоянии чувствительной поверхности сцинтилляционного альфа-детектора 3 от поверхности грунта.Thus, we measured the pulse count rate inside the storage chamber 1 for a duration of one measurement τ 600 s, making sure that the pulse count rate inside the storage chamber 1 satisfies the condition that it should be at least 10 times higher than the pulse count rate in open atmosphere at the same distance of the sensitive surface of the scintillation alpha detector 3 from the soil surface.

Измеренное за τ=600 с суммарное количество импульсов NRn+Tn от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада составило 48,60 имп. Скорость счета импульсов внутри накопительной камеры 1 составила 48,60 имп./600 с=0,081 имп./с, что в 40,5 раз выше скорости счета импульсов в открытой атмосфере, которая составила 0,002 имп./с.Measured for τ = 600 s, the total number of pulses N Rn + Tn from radon, thoron, and alpha-emitting daughter products of their decay was 48.60 pulses. The pulse count rate inside the storage chamber 1 was 48.60 pulses / 600 s = 0.081 pulse / s, which is 40.5 times higher than the pulse count rate in the open atmosphere, which was 0.002 pulse / s.

Определили поправочный коэффициент KRn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона из выражения 1, который составилThe correction coefficient K Rn was determined to convert the count rate of pulses from radon and alpha-emitting daughter products of its decay into units of radon flux density from expression 1, which amounted to

Figure 00000004
Figure 00000004

Внесли KRn в программу компьютера 6 (ЭВМ) для расчета плотности потока радона.Contributed K Rn to the computer program 6 (computer) to calculate the radon flux density.

Установили начальное время отсчета 00:00:00 02.09.2011, установили длительность одного измерения 600 с и при помощи компьютера 6 (ЭВМ) по выражению (1) провели мониторинг плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта. Первое измеренное значение qRn составило 14,20 мБк м-2 с-1. Остальные значения результатов мониторинга ППР приведены на фиг. 3.The initial countdown time was set at 00:00:00 on 02.09.2011, the duration of one measurement was set to 600 s, and using a computer 6 (computer), expression (1) monitored the density of the undisturbed radon flux from the soil surface. The first measured value of q Rn was 14.20 mBq m -2 s -1 . The remaining values of the results of monitoring of the outflow are shown in FIG. 3.

Аналогичным образом провели измерения при длительности одного измерения τ=60 с и τ=900 с и получили первые измеренные значения qRn=13,90 мБк м-2 с-1 и qRn=14,24 мБк м-2 с-1 соответственно.Similarly, measurements were taken at a measurement duration of τ = 60 s and τ = 900 s and the first measured values were q Rn = 13.90 mBq m -2 s -1 and q Rn = 14.24 mBq m -2 s -1, respectively .

Claims (7)

Способ мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, заключающийся в регистрации альфа-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры, в корпусе которой выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа, отличающийся тем, что предварительно на месте установки накопительной камеры производят измерение плотности потока радона и торона с помощью радиометра, определяют количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада NTn, затем устанавливают накопительную камеру на поверхность грунта и производят непрерывные последовательные измерения количества импульсов с длительностью одного измерения τ от 60 до 900 с закрепленным внутри накопительной камеры сцинтилляционным альфа-детектором, чувствительная поверхность которого расположена не менее чем на 0,10 м выше поверхности грунта, определяют поправочный коэффициент KRn для перевода скорости счета импульсов от радона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада в единицы измерения плотности потока радона, а плотность потока радона определяют из выражения:A method for monitoring the density of an unperturbed radon flow from the soil surface, which consists in recording alpha radiation of radon decay products accumulated inside a storage chamber installed on the soil surface, in the housing of which holes for partial exit of soil gas are made, characterized in that it is preliminarily at the installation site of the storage chamber measure the flux density of radon and thoron using a radiometer, determine the number of pulses from the thoron and alpha-emitting daughter products in its decay N Tn, then the collection chamber is set at ground surface and produces a continuous sequential measurements of the number of pulses with a duration of one measurement τ of 60 to 900 with a fixed inside the collection chamber alpha scintillation detector sensitive surface of which is not less than 0.10 m above the ground surface is determined correction factor K Rn for counting pulses from the speed of translation of radon and alpha-emitting daughter products of its decomposition in unit plotnos and the flow of radon and radon flux density is determined by the expression:
Figure 00000005
Figure 00000005
где qRn(t) - плотность потока радона с поверхности грунта в момент времени t, Бк м-2 с-1;where q Rn (t) is the radon flux density from the soil surface at time t, Bq m -2 s -1 ; KRn - поправочный коэффициент, (Бк м-2 с-1)/(имп. с-1);K Rn - correction factor, (Bq m -2 s -1 ) / (imp. S -1 ); NRn+Tn(t) - суммарное количество зарегистрированных за длительность одного измерения τ импульсов от радона, торона и альфа-излучающих дочерних продуктов их распада в момент времени t, имп.;N Rn + Tn (t) is the total number of pulses recorded during the duration of one measurement of τ from radon, thoron, and alpha-emitting daughter products of their decay at time t, imp .; NTn - количество импульсов от торона и альфа-излучающих дочерних продуктов его распада за длительность одного измерения τ, имп.;N Tn is the number of pulses from the thoron and alpha-emitting daughter products of its decay during the duration of one measurement τ, imp .; τ - длительность одного измерения, с.τ is the duration of one measurement, s.
RU2015151393A 2015-12-01 2015-12-01 Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground RU2616224C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151393A RU2616224C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151393A RU2616224C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2616224C1 true RU2616224C1 (en) 2017-04-13

Family

ID=58642858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151393A RU2616224C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2616224C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107607986A (en) * 2017-09-27 2018-01-19 成都理工大学 A kind of radon daughter Electrostatic Absorption surveys radon daughter pollution in radon and recovers modification method
CN110988973A (en) * 2019-11-25 2020-04-10 上海市计量测试技术研究院 Correction method for non-equilibrium daughter interference in thorium emanation measurement
CN114088313A (en) * 2021-11-13 2022-02-25 衡阳师范学院 Method for continuously measuring radon exhalation rate by changing leakage coefficient and anti-diffusion coefficient
CN114637040A (en) * 2022-03-01 2022-06-17 衡阳师范学院 Rapid value-fixing method for scintillation chamber radon measuring instrument

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1329351A1 (en) * 1985-07-08 1991-07-30 Предприятие П/Я А-1158 Device for measuring gas flow ,particularly, radon flow from soil surface
RU2419817C1 (en) * 2010-03-03 2011-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" Method of measuring density of radon and thoron flow from soil surface by alpha-radiation
US8712700B2 (en) * 2008-07-09 2014-04-29 Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare Method and apparatus for detection of the remote origin fraction of radon present in a measuring site

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1329351A1 (en) * 1985-07-08 1991-07-30 Предприятие П/Я А-1158 Device for measuring gas flow ,particularly, radon flow from soil surface
US8712700B2 (en) * 2008-07-09 2014-04-29 Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare Method and apparatus for detection of the remote origin fraction of radon present in a measuring site
RU2419817C1 (en) * 2010-03-03 2011-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" Method of measuring density of radon and thoron flow from soil surface by alpha-radiation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Stieff L.R., Kotrappa P., Bigu J. Passive E-PERM Radon Flux Monitors For Measuring Undisturbed Radon Flux From The Ground // International Radon Symposium. - Fletcher, North Carolina, 1996. - P. II-1.1 - II-1.6. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107607986A (en) * 2017-09-27 2018-01-19 成都理工大学 A kind of radon daughter Electrostatic Absorption surveys radon daughter pollution in radon and recovers modification method
CN110988973A (en) * 2019-11-25 2020-04-10 上海市计量测试技术研究院 Correction method for non-equilibrium daughter interference in thorium emanation measurement
CN114088313A (en) * 2021-11-13 2022-02-25 衡阳师范学院 Method for continuously measuring radon exhalation rate by changing leakage coefficient and anti-diffusion coefficient
CN114088313B (en) * 2021-11-13 2024-05-07 衡阳师范学院 Method for continuously measuring radon exhalation rate by changing leakage coefficient and back diffusion coefficient
CN114637040A (en) * 2022-03-01 2022-06-17 衡阳师范学院 Rapid value-fixing method for scintillation chamber radon measuring instrument

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2616224C1 (en) Method for monitoring density of radon undisturbed flow from the ground
JP7026443B2 (en) Radioactive dust monitor
US7964848B2 (en) Skin contamination dosimeter
CN107907901A (en) The measuring method and system of nuclear power station neutron, gamma spectra and dosage
JP3597973B2 (en) Dust monitor
KR101771476B1 (en) Measuring device of Radon gas in multi purpose with improved function
Elisio et al. Development of a low-cost monitor for radon detection in air
Morishita et al. Radon measurements with a compact, organic-scintillator-based alpha/beta spectrometer
CN114252900A (en) Counting activity meter for measuring activity of radioactive source
Cho et al. Electronic dose conversion technique using a NaI (Tl) detector for assessment of exposure dose rate from environmental radiation
CN114167473A (en) Complex environment personal dose equivalent measuring system
RU2390800C2 (en) Method and device for measuring spectral and integral density of neutron stream
WO2004061448A1 (en) Apparatus for the detection of radon gas concentration variation in the environment, method for such detection and their use in forecasting of seismic events.
Cassette et al. Development of portable liquid scintillation counters for on-site primary measurement of radionuclides using the triple-to-double coincidence ratio method
Gaware et al. Indigenous development of online radon and thoron monitors for applications in Uranium mining and Thorium processing facilities
Sumesh et al. Evolution of Analytical Methods for Radon Measurement in India
Alpat et al. Multipurpose high sensitivity radiation detector: Terradex
Romano et al. RaDoM2: an improved radon dosimeter
Martin et al. Radon gas and increasing intensity of gamma radiation near ground level interface on 2011 in São José dos Campos, SP, Brazil
US20220034827A1 (en) Method and System for Stack Monitoring of Radioactive Nuclides
RU2419817C1 (en) Method of measuring density of radon and thoron flow from soil surface by alpha-radiation
Mamedov et al. Measurement of radon activity in air using electrostatic collection to the Timepix detector
JP7154154B2 (en) Radioactive dust monitor and method for measuring radioactivity concentration
Kurita et al. Development of an easy and simple method to measure the environmental radioactivity in trees with efficient personal dosimeters
Ağuş Gamma Spectrometric Efficiency Measurement Uncertainty of 137Cs in the Vegetation Sample

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181202