Методы измерения концентратов радона на стационарной установке

21 Апреля в 14:16 468 0


В кустовых лабораториях используются стационарные установки, оснащенные сцинтилляционными гамма-датчиками для ежедневного измерения достаточно большого количества порционных склянок с концентратом радона.

В ординарных лабораториях и радонолечебницах содержание радона в водном концентрате и в воде ванн контролируется портативными радиометрами.

В стационарной установке могут быть использованы сцинтилляционные блоки детектирования гамма-излучения (БДБС-3-leM, УДЗА-09, УДЗА-10П и др.) с выводом сигнала на пересчетное устройство типа ПСО-2-4 и цифропечатающее — ЦПУ-БЗ-Б.

Пробы концентрата радона

Пробы концентрата радона отбираются в герметичные порционные склянки, используемые в радоновых лабораториях. Измерения проводятся через 3 ч после установления радиоактивного равновесия между радоном и его ДПР. Количество радона в пробе qnp определяется по уравнению:

qnp. = Кг • (Nnp. - Nф) [Ки, Бк], (5.1)

где Кг — градуировочный коэффициент установки для определения содержания радона в пробах, отбираемых в порционные склянки; Nф — фон установки, имп/с; Nnp — активность пробы, имп/с.

Величина Кг определяется по формуле:

Величина Кг (5.2)

где qЭ — количество радона (радия), выраженное в Ки или Г в эталоне; NЭ — активность эталона, выраженная в имп/с.

Размеры

Размеры эталона и склянки должны быть аналогичными, располагаться на расстоянии не менее 50 см от датчика, при котором геометрия эталона и склянки практического влияния на измерение их активности не оказывает. Эталон (ампула с радием) должен быть установлен вертикально внутри порционной склянки, заполненной водой. Для измерения радона в склянках, размещаемых на максимально приближенном расстоянии от датчика, определяют поправку к градуировочному коэффициенту Кг, с помощью которой учитывается различие в геометрии порционной склянки и эталона.

Величина ф определяется по уравнению:

Величина ф определяется по уравнению (5.3)

где qскл. — известное содержание радона в склянке, определяемое по уравнениям (5.1 и 5.2); qЭ — известное содержание радия (радона) в эталоне; NCкл. и NЭ — активность склянки и эталона в имп/с при измерении их в одном и том же положении, на одном и том же максимально приближенном расстоянии от датчика.

С учетом коэффициента содержание радона в склянке определяется по уравнению:

rС учетом коэффициента содержание радона в склянке определяется по уравнению (5.4)

С помощью данного метода могут быть оценены потери радона из воды на всех этапах технологического цикла в условиях радоновых лабораторий и потери радона при приготовлении и отпуске радоновых процедур.

Коэффициент запаса

На основании этих данных может быть получен общий коэффициент «запаса» К, показывающий, во сколько раз следует увеличить порцию Р (в мл), наливаемую в порционную склянку, чтобы получить в ванне с объемом воды W (в л) расчетную концентрацию радона в воде ванны Св (в Ки/л):

потери радона из воды на всех этапах технологического цикла в условиях радоновых лабораторий (5.5)

где С — концентрация радона в растворе бутыли, выраженная в Ки/мл, определяемая в результате отбора и измерения проб раствора.



Данный метод обеспечивает определение содержания радона в воде от 10 нКи/л (370 Бк/л). Квадратичная погрешность при измерении пробы (С = 40,0 нКи/л, 1,5 кБк/л) — около 7 %. При использовании дифференциального у-спектрометра и колодезного счетчика чувствительность метода при той же точности измерения повышается в 10—20 раз.

Для определения содержания радия в барботере достаточно отобрать несколько проб концентрированного раствора радона из бутыли сразу же после его приготовления и определить концентрацию радона в растворе. При этом необходимо знать длительность накопления радона в барботере — t (с точностью до 3 ч), объем бутыли — V (в литрах, с точностью до ± 0,02 л), объем воды VB, оставшейся в бутыли к моменту отсоединения последней от барботера (в л с точностью до ±0,02 л), температуру воды t°, при которой производилось растворение радона (с точностью ±1 °С).

Сразу после встряхивания бутыли отбирают несколько проб раствора радона из ее нижнего патрубка в шприцы по 5—10 мл (перед этим поршни и баллоны шприцев слегка смазывают вазелиновым маслом). Объем проб определяется взвешиванием шприцев с точностью ± 0,05 г (при отборе проб в шприцах не должны оставаться пузырьки воздуха).

Через 4 ч после отбора проб производятся измерение их активности и подсчет количества радона (в Ки) и его концентрации в растворе (в мкКи/мл), после чего рассчитывают средние значения С по данным измерения всех проб.

Содержание радона в воде (QB) определяется по формуле:

Qb = С Vж (5.6)

где Vж — объем воды в бутыли.

По закону Генри содержание радона в воздухе бутыли определяется уравнением:

По закону Генри содержание радона в воздухе бутыли определяется уравнением (5.7)

где Vвозд — объем воздуха бутыли, WB — объем воды в бутыли, а — коэффициент растворимости радона в воде.

Общее количество радона в бутыли (Q) будет равно:

Q = Qb + Qвозд, (5.8)

Тогда содержание радия в барботере (QRa) в мг может быть определено по уравнению:

Тогда содержание радия в барботере (QRa) в мг может быть определено по уравнению (5.9)

где t — время накопления радона в барботере до момента переведения его в бутыль. Ошибка при расчете средних данных, полученных при таких определениях (исключая неточность паспортных данных эталона), не превышает ± 5 % от истинной величины.

Конструкция жбана для отбора проб радоновой воды
Конструкция жбана для отбора проб радоновой воды:
1 — верхнее сливное отверстие жбана, закрываемое пробкой; 2 — боковое отверстие; 3 — стакан-колодец

И.И.Гусаров
Похожие статьи
показать еще
 
Общее в медицине