射气法测量环境水中的226Ra.docx

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射气法测量环境水中的226Ra

一、目的

1、了解环境中226Ra的存在情况；

2、掌握222Rn累积原理及气体放射性样品的转移技术；

3、掌握固体闪烁法测量原理及闪烁室的使用；

4、准确测量环境水样中的226Ra。

二、简介

226Ra为238U的衰变子体，环境样品中普遍都存在226Ra。

226Ra存在如下的衰变：

4

226Ra

¾a®222Rn¾¾a®218Po×××××

226Ra的半衰期为1602a，而222Rn的半衰期为3.82d，累积222Rn的量与其母体226Ra存在如下关系式：

ARa,0

= ARn,t

1-e-lRnt



（1）

式中，ARa,0--226Ra的初始活度，Bq；

ARn,t--222Rn的累积量，Bq；

lRn--222Rn的衰变常数，1/s；

t--累积222Rn的时间，s。

222Rn为放射性气体，它能脱离其母体进入大气中，因此，可将水中226Ra

衰变累积的222Rn转移至闪烁室内进行测量。

三、主要试剂和仪器

1、氡测仪；

2、定标器；

3、通风橱；

4、干燥管；

5、液体镭标准源：

0.5~50.0Bq，用于标定闪烁室；

6、铁钙混合载体溶液：

称取14.5g硝酸铁[Fe（NO3）3×9H2O]和20.8g无水

氯化钙（CaCl2）溶于40ml水中，加40ml浓盐酸（HCl）用水黧至100ml；

7、碳酸钠（NaCO3）溶液，170g/L；

8、浓盐酸（HCl）；

9、0.5M的盐酸。

四、实验步骤

1、环境水样中226Ra浓集：

1）取10L澄清水样于玻璃瓶或塑料桶中，加20ml铁钙混合载体溶液，搅拌均匀；

2）再加入150ml碳酸钠溶液，搅拌3~5min，使溶液的pH为9~10；

3）静置沉清后，虹吸上清液；

4）将沉淀转入500ml烧杯中，待溶液澄清后，弃去上清液；

5）分数次缓慢加入10ml浓盐酸，使沉淀全部溶解，过滤于100ml烧杯中；

6）用0.5M的盐酸洗涤烧杯和滤纸多次至无铁离子的黄色；

7）将滤液置于电热板上蒸发至约30ml，取下烧杯，将其冷却到室温；

8）将上一步的样品转入扩散器中，并用0.5M的盐酸洗涤烧杯多次，洗涤液一并转入扩散器中，注意控制液体体积约为扩散器的1/3。

2、222Rn的累积：

将装入样品的扩散器的进、出口关闭，进行222Rn的积累，封闭时间约为10~20d。

记录封存时间t。

3、用液体镭标准源对闪烁室进行刻度

对一定量的已知浓度的液体镭标准溶液，将其封存于扩散器中约24h，将累积的氡转入闪烁室内，装置连接如下图所示：

图1用标准液体镭源刻度闪烁室示意图

将氡转入闪烁室内后，静置3h后进行测量。

k=ARa

（1-e-lRnt1）

t

l



（2）

v闪（n-n0）e 2

式中，t1、t2--分别为累积、静置时间，s；

n、n0--测时计数，cpm；

v闪--闪烁室的体积，m3；

lRn--222Rn的衰变常数，1/s；

ARa--标准226Ra源的活度，Bq；

m×cpm

k--闪烁室的刻度系数，Bq 3 。

4、226Ra测量

如图1所示将封存样品中累积的222Rn转移至刻度好的闪烁室内，静置约

3h后进行测量，记录测量计数。

五、结果计算

通过式1，计算出226Ra的活度，并求出水样中的226Ra的浓度。

六、思考题

1、测量222Rn时，将222Rn转入闪烁室后为什么要静置3h？

2、在对水样中226Ra进行浓集时，加入铁钙混合溶液起什么作用？

七、参考资料

1、氡测量仪说明书；

2、环境污染监测手册。