Учебный эксперимент: Пассивное измерение радона

Комплект оборудования: 

Цель эксперимента:

Познакомиться с методом пассивного измерения радона, уделив внимание правильной подготовке образца, условиям экспозиции, а также регистрации спектра для последующего расчёта концентрации радона.

Основа эксперимента:

Радон — это природный радиоактивный газ, образующийся при распаде урана в почве, горных породах и воде. Он может быть опасен, так как накапливается внутри домов и зданий. Давление воздуха внутри помещения, как правило, ниже, чем давление в почве вокруг фундамента здания. Из-за этой разницы здание действует как вакуум, втягивая радон через трещины в фундаменте и другие отверстия. Кроме того, строительные материалы — такие как гранит и некоторые виды бетона — также могут выделять радон.

Обычно рекомендуется проводить скрининговые измерения, чтобы быстро оценить уровень концентрации радона и принять меры, если результат превышает4 мКи/л (или 100 Бк/м³ )— это предельное значение, при котором воздействие на человека считается ещё безопасным.

Проведение эксперимента:

Подробные инструкции по выполнению данного задания приведены в разделе «Приложение A: Измерение радона». Проверьте срок годности угольного сорбционного образца; если он истёк или образец уже использовался, прокалите его в течение нескольких часов. Проведите измерение фонового спектра с помощью прибора i-Spector. Перед началом измерения убедитесь, что температура стабилизировалась (проверьте через веб-интерфейс). После этого подвергните образец воздействию радона в течение 5–6 дней, соблюдая условия закрытого помещения, вдали от стен, окон и т. д., согласно процедуре измерения радона. После окончания экспозиции снова герметично закройте образец, подождите не менее трёх часов и измерьте энергетический спектр. Измерение должно проводиться в тех же условиях, что и фоновое, и продолжаться несколько часов.

Блок - схема экспериментальной установки:

Результаты эксперимента:

После выполнения энергетической калибровки и вычитания фонового спектра можно выделить области интереса (ROI), соответствующие продуктам распада ²¹⁴Pb и ²¹⁴Bi — на уровнях 295 кэВ, 352 кэВ и 609 кэВ. Количество событий в этих пиках может быть использовано совместно с калибровочными кривыми для расчёта концентрации радона. По запросу клиентам могут быть предоставлены примеры таблиц Excel.

Спектр радона: количество событий в трёх областях интереса (I) суммируется и используется вместе с калибровочными кривыми. Полученный результат составляет 124 ± 85 Бк/м³. Увеличение времени измерения позволит улучшить точность и разрешение результатов: