射气法测量环境水中的226Ra.docx

1、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：4226 Raa222 Rn a218 Po 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,t1 - e-lRnt（1）式中， ARa,0 -226Ra 的初始活度

2、，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：0.550.0Bq，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 9H 2O 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

3、 ）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 35min，使溶液的 pH 为 910；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；

4、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 1020d。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-lRn t1 )tl（2）v闪(n - n0 )e2式中， t1 、t2 -分别为累积

5、、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 cpmk -闪烁室的刻度系数， Bq3。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。