СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАДОНА В ВОЗДУХЕ Российский патент 1997 года по МПК G01T5/02 G01T1/167 

Изобретение относится к области ядерной физики и техники и может быть использовано при создании детекторов для контроля радиоактивности окружающей среды.

Известен способ определения концентрации радона. Способ заключается в том, что измеряют альфа-радиоактивность дочерних продуктов, собранных из очищаемого от дочерних продуктов радона воздуха на поверхность фильтра.

Недостатком способа является то, что он имеет высокую погрешность и для его осуществления требуется дополнительная аппаратура в виде воздуходувок.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности способа определения концентрации радона.

Данная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в снижении собственного фона детектора.

Технический результат достигается за счет того, что дочерние продукты радона, образовавшиеся в предварительно очищенном от них объеме воздуха, собирают с помощью электрического поля на собирающий электрод, площадь которого в 10³ 10⁸ раз меньше площади второго электрода. Это позволяет собирать дочерние продукты радона из большого объема воздуха на поверхность детектора, имеющего небольшой объем. Собственный фон детектора существенно зависит от его объема, поэтому уменьшение объема детектора по отношению к объему исследуемого воздуха повышает чувствительность метода определения концентрации радона в воздухе.

Собранные на нити дочерние продукты радона радиоактивны. Измеряя число альфа-распадов за определенный промежуток времени, определяют концентрацию радона по известным соотношениям.

Собирающий электрод представляет собой нить из полимера, например, из поликарбоната, нитрата целлюлозы или ацетата целлюлозы диаметром 20 2000 мкм.

Концентрацию радона определяют по числу треков альфа-частиц, образовавшихся в объеме нити, и характеристикам треков, с учетом времени экспозиции.

Для измерения числа треков, образовавшихся в объеме нити, нить извлекают из сосуда и помещают в 10 20% раствор NaOH примерно на 60 мин. После травления нить промывают, сушат и с помощью микроскопа измеряют число треков и определяют их характеристики. По числу треков определяют число альфа-распадов дочерних продуктов и концентрацию радона.

Электрическое поле между электродами может быть создано путем подключения к электродам источника постоянного электрического поля, выполненного в виде двух токопроводящих пластин, расположенных параллельно друг другу и скрепленных по краям с помощью диэлектрика. На внутренней поверхности одной из пластин подложке помещен источник альфа-частиц. Толщину другой пластины выбирают больше пробега альфа-частиц в материале пластины. В результате испускания альфа-частиц одна пластина заряжается отрицательно, а вторая, в результате поглощения альфа-частиц, заряжается положительно. Между пластинами возникает разность потенциалов, которая сохраняется длительное время.

Сущность изобретения: способ заключается в измерении числа альфа-распадов в исследуемом объеме воздуха. В указанном объеме с помощью двух электродов создают электрическое поле. Дочерние продукты радона собирают на собирающий электрод, представляющий собой нить из полимера, например, из поликарбоната, нитрата целлюлозы или ацетата целлюлозы. После экспозиции нить подвергают травлению, измеряют число протравленных треков альфа-частиц и по нему с учетом времени экспозиции определяют концентрацию радона в воздухе. Электрическое поле между электродами может быть создано с помощью источника альфа-частиц, размещенного на токопроводящей подложке и облучающего токопроводящую пластину. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ определения концентрации радона в воздухе, заключающийся в измерении числа альфа-распадов в исследуемом объеме воздуха, отличающийся тем, что исследуемый объем воздуха предварительно очищают от дочерних продуктов радона, создают в этом объеме с помощью двух электродов электрическое поле, собирающие образующиеся в этом объеме дочерние продукты радона, площадь поверхности электрода, на который собирают дочерние продукты в 10³ - 10⁸ раз меньше площади второго электрода, причем собирающий электрод представляет собой нить из полимера, например из поликарбоната, нитрата целлюлозы, ацетата целлюлозы диаметром 20 2000 мкм, которую после экспозиции подвергают травлению, например, в растворе щелочи, а затем измеряют число протравленных треков альфа-частиц и по нему с учетом времени экспозиции определяют концентрацию радона в воздухе. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания электрического поля между электродами используют источник альфа-частиц по токопроводящей подложке, который облучает токопроводящую пластину, изолированную электрически от альфа-источника и находящуюся в электрическом контакте с положительным электродом, причем толщина пластины превышает пробег альфа-частиц.