『壹』 活性炭吸附器(ROAC)測氡方法
20世紀60年代初，瑞典用活性炭吸附氡，測量子體214Bi的β射線(最大能量3.28MeV)，尋找鈾礦。1977年美國用活性炭法找鈾礦，測量的是214Bi的γ射線0.609MeV能量峰的凈峰面積，計算氡的濃度。
我國於20世紀70年代末開展了活性炭吸附氡尋找鈾礦工作。
活性炭微細的孔隙豐富，比表面積大(700～1600m2/g)，是氡的強吸附劑，在很大容量范圍內呈線性關系。
(一)測量土壤氡的操作程序
取直徑3cm左右的塑料瓶(編號)，先裝活性炭4～5cm厚；上面裝乾燥劑至瓶口，既去濕，也可以去除Tn的影響；用紗布封口，扎緊，裝入探杯內，埋於采樣坑中(參見圖6-4-1)，一般4～7d為宜，使Rn與子體達到平衡。取出後，在實驗室鉛室內，進行γ射線總量測量，或用高分辨半導體測器的多道γ能譜儀選擇適當的單能量峰進行測量，一般可選0.609MeV(214Bi)，或0.352MeV(214Pb)。計算凈峰面積，用來計算氡的平均濃度。
(二)測量空氣氡的操作程序
活性炭裝置，放在待測位置，空氣中氡擴散進入活性炭床被吸附，同時衰變產生的新子體，也沉積在活性炭床內。用多道γ能譜儀測量炭床氡子體產生的γ射線單能峰或能量峰群的凈峰面積，可以算出空氣中氡的濃度。操作程序如下。
1)將選用的活性炭放入烘箱，在120℃下烘烤5～6h，取出後放入磨口瓶中密封保存待用。
2)准備好采樣盒，一般為塑料或金屬製成，直徑6～10cm，高3～5cm，內裝25～200g烘烤後的活性炭(專用的采盒為直徑8cm，高2.4cm，內裝50g活性炭。上有圓形金屬過濾器孔徑56μm)，上面覆蓋濾膜，稱量總重量。
3)樣品盒放置在采樣點，放在距地面50cm以上的地方(架子上)，面朝上放置，上面20cm范圍內不得有其他物品，放置2～7 d。收回時，立即封好，防止氡再沉積。
4)放置3h後測量，此時，再稱重量與前者相比，計算水的含量。
5)將活性炭盒放入鉛室，用半導體探測器的多道γ能譜儀，測量單能峰(0.609MeV或0.352MeV)或峰群，計算凈峰面積，用下式計算空氣中平均氡濃度。
核輻射場與放射性勘查
式中：Ap為采樣1h的響應系數，Bq·m-3/cpm，即儀器刻度系數；nγ為特徵能量峰的凈計數，cpm；kw為水分校正因子(實驗求得)；t1為采樣時間，h；b為累積指數(實驗求得，一般為0.48)；t2為采樣終止到測量開始時間，h。
根據活性炭強吸附氡的性質，湖南六所研究提出活性炭濾紙測氡方法。即用活性炭(90%含量)製成濾紙(20mg/cm2厚)，用該活性炭濾紙作為濾膜，抽取氡氣樣，然後測量上面α粒子的計數率，用下式計算空氣中氡的濃度：
核輻射場與放射性勘查
式中：NRn為空氣中氡的平均濃度，Bq·m-3；nα為活性炭濾紙上α粒子計數率，cpm；n底為本底計數率cpm；kp為標定常數，cm/Bq·m-3；FT為溫度校正系數。
『貳』 累積氡氣測量方法
(一)α徑跡蝕刻法
20世紀50年代末期，科學家們先後發現帶電粒子轟擊絕緣固體時，可使其產生輻射損傷。60年代初又有人提出化學蝕刻技術，它可以使輻射損傷的潛跡擴大到可用顯微鏡觀察的程度——微米量級。這項技術在60年代末期才引入到鈾礦普查工作中，後來逐漸推廣到世界各地。
徑跡測量的優點：第一為長時間的積累測量，靈敏度高，增加了探測深度，提高了找礦效果；第二為無源探測器，成本低，質量可以得到保證；第三可同時測量氡、氡的短壽命子體和氡的長壽命子體所衰變產生的α粒子，以及鈾和鐳分散暈中衰變生成的α粒子，不受強的γ和β射線的干擾。
1.基本原理
具有一定動能的α粒子射入絕緣固體物質時，所經過的路徑上會造成輻射損傷，當把遭受損傷的物質材料放入強酸或強鹼中浸泡時，受損傷的部位較未受損傷的部位的化學活動性強，會較快地發生反應並溶解到溶液中。在受損傷的部位處出現小坑——蝕坑或徑跡。這樣的化學作用過程我們稱為「蝕刻」。
如果某處具有釋放α粒子的鈾源，在該處埋設的固體徑跡探測器就會遭到α粒子的轟擊，並形成潛跡。再把探測器在室內進行蝕刻，就會顯現出徑跡來。一般來講徑跡的密度值取決於地下可能存在的礦體的鈾含量、礦體規模、產狀、埋深以及蓋層性質，也與地球物理特徵、地球化學環境、地質條件以及探測器本身的性能等因素有關。所以當具有一定規模的徑跡密度受構造(或岩性)控制時，就預示地下的礦化可能性大，反之就小。
當礦體位於潛水面以上時，α徑跡的主要來源可歸結為如下三個部分：
1)在探杯口接觸地面處，α粒子的自由射程范圍內，由鈾組核素衰變的α粒子有可能被探測器記錄到，如圖3-14中所示的①所示。
2)原生氡(Rn1)：是鈾礦體或原生暈放出的氡。由圖3-14可看出原生氡Rn1本身又可以直接遷移到探杯中，並被探測器記錄；同時沉澱在杯口的原生氡Rn1的沉澱物也可能被探測器所記錄。
3)次生氡(Rn2)：鈾礦體在一定的地球化學環境和地質條件下，能在其上部數十米到數百米的范圍內形成次生暈，其衰變放出的氡為次生氡即Rn2。
當礦體位於潛水面以下時，礦體、原生暈及次生暈中的鈾、鐳的α輻射體都能不同程度的溶於水，這時沉澱在潛水面附近的上述核素也能向杯口遷移。其中遷移距離最遠的是氣態氡。
2.固體徑跡探測器及其埋設技術
20世紀60年代末期，徑跡蝕刻技術才被引用到鈾礦的普查與勘探工作中。1972年報道了最早用於找鈾礦的絕緣固體探測器，它是屬於第一代產品。目前固體徑跡探測器的種類較多。表3-9列出了幾種固體徑跡探測器。
圖3-14 徑跡找礦原理示意圖
表3-9 國內外常用ATD主要技術參數
(1)固體徑跡探測器原理
徑跡探測器是指膠片片基、玻璃、雲母等固體絕緣材料。當帶電粒子或核輻射碎片射入上述絕緣體後，在其路徑上因輻射損傷會產生細微的痕跡，其直徑為10-8m，長度(1～10)×10-8m，稱為潛跡，用電子顯微鏡才能看到。在用強酸或強鹼腐蝕這種受過輻射損傷的材料後，潛跡就被擴大，直徑可達2×10-5m左右。在一般的光學顯微鏡下就可以觀察到輻射粒子的徑跡。上述固體絕緣材料都能用於探測輻射粒子，而最好的是有機硝酸纖維(C6H8O9N2)。
徑跡探測器無需外加電場及電子儀器，便可以長時間連續記錄入射粒子並存儲有關信息，能方便地在野外進行長時間累積測量。
(2)固體徑跡探測器的閾特性
帶電粒子在探測器中所造成的損傷，並非全部都能在蝕刻後被顯示出來。只有損傷嚴重，即徑跡密度大於或等於某一閾值(也稱臨界損傷密度)時蝕刻後，才能形成徑跡。具有一定閾值的材料，只記錄輻射損傷密度等於或大於這一閾值的那些重帶電粒子。
圖3-15表示出各種重帶電粒子的輻射損傷密度與粒子速度(能量)的關系，以及幾種探測器材料的閾值，圖中可見，硝酸纖維可記錄質子和比它更重的粒子；聚碳酸酯可記錄α粒子(即He)和比它更重的粒子，但不能記錄質子；而雲母只能記錄Ne以上的更重的帶電粒子。了解這些材料的閾特性，有助於選擇探測器材料。
圖3-15 各種重帶電粒子在固體徑跡探測器中的輻射損傷密度與粒子速度(能量)的關系及幾種探測器材料的閾值
重帶電粒子在探測器中的全部路程上能產生輻射損傷程度並不一致。一般可將其全部路程劃分三段，其作用情況如圖3-16所示。
(a)路程的起始部分(圖中的A～B段)：由於粒子的能量高、速度大，所產生的輻射損傷密度低於閾值，故不能產生可蝕刻的徑跡；
(b)路程的中間部分(圖中的B～C段)：其輻射損傷的密度高於探測閾值，這段可產生可蝕刻徑跡；B～C段稱為最大可蝕刻射程。
(c)路程的末尾部分(圖中的C～D段)：粒子的能量已經很小，輻射損傷的密度已降到探測器閾值以下，所以這部分不能產生可蝕刻徑跡。
(3)探測器的埋設
如圖3-17所示，將探測器安裝在探杯支架上，倒扣在深約40cm的挖好的坑中，然後填回土埋好。
圖3-16 重帶電粒子在探測器中的路程與閾值的關系
圖3-17 探測器的掛片方式及埋片示意
(4)探杯
其目的是保護探測器，防止沙土壓壞、碰碎，可以存儲氣體，具有一定的定向作用。其容積為(6～8)cm×(5～7)cm×10cm。玻璃杯子、竹筒子甚至一塊木板均可。
(5)固體徑跡探測器的化學蝕刻
各種固體徑跡探測器有一定差別：①對硝酸纖維用6～7mol/L(摩爾/升)的NaOH或KOH，在恆溫50℃左右浸泡30min即可。②對醋酸纖維，需要在上述化學蝕刻液中按100mL加1～3gKMnO4的比例，製成蝕刻液，蝕刻時保持60℃恆溫，浸泡30min。③對聚碳酸酯，需要先將化學純的KOH用蒸餾水配製成5.7mol/L的溶液，再取KOH(5.7mol/L)與C2H5OH(乙醇)按體積比1：2製成化學蝕刻液。將聚碳酸酯片放入，保持60℃恆溫，30min取出，用清水沖洗晾乾。④CR-39片，蝕刻液用KOH製成6.5mol/L。保持恆溫70℃，放置10h後取出，用清水沖洗晾乾。
3.工作方法和技術
α徑跡蝕刻法找礦的效果取決於工作地區有利的地質條件、物理化學性質和環境、α徑跡法的使用前提和有效探測深度。原則上說取決於各種暈的發育程度。因為各種暈是鈾元素在成礦期間和期後，由於內因和外因的作用分散到周圍的基岩、土壤(沖積、殘積和坡積層)、水(地下水、土壤水和地表水)和氣(土壤氣體和近地表氣體)以及植物中而形成的。同時，很大程度上也取決於有利氡射氣的擴散通道的發育程度，像圍岩的破碎程度和孔隙度、斷裂、構造和蝕變等，也取決於水的搬運、滲透和對流等情況。
該法可以單獨使用，也可配合其他方法較為有效地應用於各種類型地區，特別適用於其他物化探方法較難取得地質效果的浮土較厚(幾米到幾十米以上)的地區。例如γ法和氡氣法效果不夠理想的地區、水文地質條件有利的地區、地表和地下壓力差和溫度差較懸殊的地區、沙漠和熱帶地區(利用大氣對土壤中氡的抽吸作用)等。
(1)工作前的准備
主要有三個方面，即選區、測網布置和探測裝置的准備。
(a)選區：根據有利的地質因素、有利的地球物理特徵進行正確的選區，並制定合適的測量網度，才能取得較好的結果。
(b)測網布置：在進行小比例尺的踏勘性徑跡測量時，測線最好同地質路線相一致。在進行大比例尺的徑跡蝕刻詳查和普查時，應盡量准確量好測線，定好測點。
埋杯網格宜取正方網格，這可以有效地進行空間控制，又便於計算機處理。
根據預計的礦體大小、形狀，並考慮到有無地球化學暈的存在來確定網格的密度，一般認為，若礦體周圍可能有較大的地球化學暈存在時，則可採用較大間距的網格。參考比例尺及點線距見表3-10。
表3-10 α徑跡測氡法測量比例尺及點、線距參考表
(2)測量程序
(a)將α徑跡探測片切成一定形狀，一般取0.8cm×1.5cm，將探測片固定在探杯(T-702型)內的支架上，並在徑跡片和杯上統一編號；
(b)在測點挖探坑，一般深度40cm，將探杯倒扣坑中，用土將探杯壓緊，再蓋上填土，在地表插上標志，如圖3-18(a)、(b)所示；
(c)探測器采樣時間，一般為20天左右；
(d)化學蝕刻液的配製與蝕刻，按配方配製好蝕刻溶液，可將取回、洗凈的探測器進行化學蝕刻；
(e)用一般光學顯微鏡觀察探測器上徑跡密度，或用徑跡掃描儀計算徑跡密度；
(f)平均氡濃度NRn可用下式計算：
放射性勘探方法
式中：nRn為探測片上每cm2凈計數；t為布放探測器時間；ks為刻度系數。
(3)α徑跡蝕刻法的其他測量方式
(a)在埋杯方法上，可以用塑料覆蓋探杯，使用更簡便，如圖3-18(c)所示；後來出現了在露頭上埋杯的新技術，如圖3-19所示。
圖3-18 挖坑埋杯法示意圖
圖3-19 露頭地區的埋杯方法示意
(b)在應用范圍上擴充了在雪層、湖底水下、沼澤地帶、沙漠地區進行徑跡測量以達到普查與勘探鈾礦的目的。雪層徑跡測量是在降雪前把探杯理好，待來年春雪溶化時取出蝕刻；用特殊形式的探杯可在湖底水下或沼澤地帶進行徑跡測量，在水下測量時注意鉛制探杯與水面上的浮子保持一致，在沼澤地測量時應使探杯緊貼沼澤地表面，埋杯時間仍為一個月。鑽孔中的徑跡測量也有了良好的效果，做法是將探杯按一定距離固定在電纜或鐵絲上，放入鑽孔中進行測量。
(二)α聚集器測量
1.α卡測量
早在1913年，盧瑟福就把金屬材料加上負高壓收集氡子體，成為實驗室觀察放射性現象的一種常見方案，靈敏度很高。也許是外加幾百伏高壓頗不方便，這一靈敏的測氡方法並未在野外地質工作中應用。1979年卡德和貝爾將不加電壓的材料埋於地下，用以收集土壤中的氡子體，獲得成功。這種方法比較簡便，適於野外，但靈敏度較低，為了區別將前者稱帶電α卡法，後者稱自然α卡法，於是α卡法開始用於野外放射性測量。1982年我國又研製了一種使用自身帶靜電的材料做成的α卡，它同時利用靜電場力和未飽和場力，聚集氡子體，兼有探測靈敏度高和使用方便的特點，稱為靜電α卡法。
(1)基本原理
α卡能收集氡的子體，有兩個重要原因：
第一，任何固體表面都有從周圍氣體中吸附分子、原子或離子的能力。這是因為固體表面的分子或原子都有未被其他相似的原子所包圍，而存在未飽和價鍵力(也稱范德華力)的緣故。因此，將固體卡片埋在地下，其表面就會吸附氡子體，形成所謂放射性薄層。
第二，放射性衰變產物的原子多帶正電，在有氡的空間里，其衰變子體也多帶正電，並很容易附著在空氣中的塵埃顆粒上，形成放射性氣溶膠。在這種空間引入帶負電的電極，則因電場力的作用，正離子極易聚集在其上，形成放射性薄層。
所以用一定材料作成一定形態的收集片，形成放射層，用α探測儀測量卡片上的α計數率的大小，它正比於測點上氡濃度的大小；氡濃度的大小與母體有關，所以可通過α卡測量反映地下高放射性礦體的信息。
(2)α卡的分類
α卡的材質，可以是金屬片(銀片、銅片或鋁片)，也可以是塑料片。探測片可以重復使用。卡片面積一般取為3.8cm×4.5cm，常用的測量儀有CD-1、CD-2型α卡測量儀和FD-3012型α卡儀，以及其他α測量儀均可使用。
如果把卡片做成杯形，則稱α杯，相應的方法稱α杯法。
使用金屬材料吸附或收集α粒子的方法由來已久。隨後根據地質工作的需要，採取不同的技術措施以提高靈敏度，從而發展成各種各樣的α卡法。
α卡可分自然α卡、靜電α卡、帶電α卡，其工作方式相同，主要特點參見表3-11。
表3-11 幾種α卡法對比表
靜電α卡系由過氯乙烯超細纖維薄膜製成，在製造過程中其上帶有數百伏負的靜電電壓，致使靜電α卡收集氡子體的能力大增，其靈敏度的比同面積的自然α卡要高數倍。靜電α卡具有憎水性，能在野外潤濕條件下使用。
(3)野外工作方法
α卡的野外工作方法與徑跡測量相似，也要埋片，但不需要繁雜的化學處理。
一般埋片時間取3個小時，或一天，也有取6～9min。如果埋片時間超過10個小時，則α卡上還有214Po。如果Rn和Tn兩者並存，則α卡上收集的是兩者子體沉積物，需要進行區分。
採用兩次讀數法可進行氡釷異常分離。通常取卡後立即測得讀數為n1，它是由222Rn和220Rn子體共同給出的；經過t時間後，再測一次計數為n2，則有
222Rn+220Rn=n1
a222Rn+b220Rn=n2
放射性勘探方法
式中：a、b是α卡上分別由222Rn子體和220Rn子體產生的α計數之衰減系數，它們是時間t的函數，可由實驗求得。
一般，取t=4h，Rn的子體產物基本衰變完了，由此可得
放射性勘探方法
由(3-29)式所確定的數據，對資料解釋很有價值。
(4)資料的處理與解釋
將α卡的α計數率換成氡濃度，然後作成氡濃度等值線圖，確定出異常，與其他方法的等值線異常一起進行地質解釋，確定出測區的異常展布與礦體的空間分布的關系，以及礦體上異常特徵。
2.α膜法
為了提高探測靈敏度，而加大探測片的面積。經過試驗研究，採用比卡面積大25倍的16cm×8cm的透明塑料膜代替α卡，放入特製的圓柱形探杯周圍，埋入采樣坑中，3h或10h後取出後反轉放入RM-1003型射氣儀的閃爍探測室進行α活度測量，它的計數率比α卡高10倍，其他與α卡一致。
3.α管法
需要特製一種形狀特殊的采樣裝置，如圖3-20所示，為一倒扣的探杯下方裝一根上粗下細、形似漏斗的鋼制采樣器，約半米長，直徑1.3cm、帶小孔的深部取氣導管，在測點用鋼釺打孔深70～80cm，後插入導管，壓實周圍土壤，以免進入空氣，累積取樣10～12h左右，取出後用RM-1003射氣儀測量α粒子活度。
圖3-20 α管的裝置
這個方法的優點不僅加大了收集器的面積，而且加大了采樣深度，對探測深部氡源比較有利。
4.硅半導體α儀測量
採用硅半導體探測器加電子探杯，即對探杯加電，用硅半導體探測器記錄氡及子體衰變的α粒子來達到尋找鈾礦的目的。
以上幾種方法其野外工作與α徑跡測量法相同，不再重復。
(三)活性炭吸附測氡法
活性炭法屬累積測氡技術，靈敏度高，效率亦高，技術簡單，成本低，能區分222Rn和220Rn，適用於覆蓋較厚、氣候乾旱、儲氣條件差的荒漠地區，它可以用於探測深部鈾礦或解決其他有關地質問題。
1.活性炭法的基本原理
靜態條件下，乾燥的活性炭對氡有極強的吸附能力，並在一定情況下與氡濃度保持正比關系。因此，把裝有活性炭的取樣器像α卡片似的埋在土壤里，活性炭中豐富的孔隙能強烈地吸附土壤中的氡。經過一定時間後，取出活性炭，測定其放射性α，便可了解該測點氡的情況，據此可以發現異常並解決有關地質問題。
活性炭，是用含炭為主的物質作原料，含有少量的氧、氫、硫等核素及水分和灰分，經高溫加工而製得的疏水性固體吸附劑。由於活性炭具有較高的表面積(700～1600m2/g)，因此具有較強的吸附能力。活性炭吸附測氡法就是依據活性炭的這一基本特性。
2.活性炭法的野外工作方法
活性炭吸附測氡法可分為微分法(瞬時法或稱抽氣法)和積分(或累積法)兩種取樣方法。目前用的較多的是累積分法，效果也較好。
(a)在去野外埋活性炭之前，宜在室內把活性炭裝在取樣直徑3cm左右的塑料瓶內，編上號，並稍加密封，以免吸附進大氣中的氡。活性炭顆粒直徑約為0.4～3mm。每個取樣瓶中活性炭重約數克至數十克，把取樣瓶子裝入探杯中，將裝好活性炭的取樣器埋於采樣坑中，坑深約50cm。
(b)埋置時間從數小時、數十小時到幾天不等，一般為5天。
(c)到設定的埋置時間後，從坑中取出取樣器，記錄取探測器時間，密封並送實驗室(或現場)測量。
(d)用帶有γ探測器(或β探測器)和鉛室的定標器，測量活性炭吸附的γ照射量率(或計數率)。測量α射線可在現場進行(不需加鉛屏)。記錄測區上所有測點的計數值，並按換算系數，計數出氡濃度含量。
注意：活性炭應保持乾燥，但不能在高溫條件下存放。活性炭吸附氡之後停放一個月左右，可以再用。長期使用或受潮後，其吸附能力要下降，但若將其加熱至120℃烘烤後，活性炭的吸附能力便可以恢復。
活性炭法的優點是測氡靈敏度高，可以發現盲鈾礦體。其不足之處是吸附器的埋置時間較長，容易丟失，工作效率低，探測設備也較為笨重(要有一鉛室)。
該法除用於找鈾礦外，還可用於尋找與氡(鈾)有關的一些礦種及地下水源，並可應用於地質填圖(劃分構造帶)等方面。
(四)釙法測量
釙 (210Po)是 1898 年居里夫婦發現的,釙的同位素,有天然放射性元素衰變得到,也有人工得到的。作為鈾礦普查方法是20 世紀80 年代發展起來的。該法實質就是采樣並分析或測量樣中的210Po含量。210Po含量增高的測點可能與深部鈾礦體、地熱和天然氣源有關。
1.基本原理
方法的物理基礎是，238U的衰變產生的222Rn能夠通過岩層向地表擴散，222Rn的子體210Pb在常溫、常壓下是固體，所以它一旦形成就不會再離開岩層。但210Pb是β輻射體，它經一系列衰變
放射性勘探方法
而後形成穩定核素，它的子體中210Po是強α輻射體，相對強度占鈾系的12.4%，半衰期較長(138.4天)，所以經過1384天後，210Pb和210Po即達到放射性平衡，一般地質條件下兩者皆處於平衡狀態，可通過210Po的測量來獲得深部岩層有價值的信息。
依據金屬元素在稀鹽酸溶液中的電離電位，銅和銀均能置換210Po，使附著有210Po的銅片(或銀片)變為一個α輻射源，通過α測量儀便可測量出210Po。
2Cu-4e→2Cu2+
Po+4+4e→Po
2.工作方法
野外工作方法與一般的地球化學方法相似。應當注意的是，取樣深度和樣品粒度要合適。室內分析方法也很多，現舉一例：稱40目樣品5g，倒入100mL燒杯中，加抗壞血酸0.2～0.5g，放一面積為2cm2、厚度為0.1～0.2mm的銅片於燒壞中，再加入2N的鹽酸20～25mL。燒杯加蓋後放在60℃恆溫浴中，水平振盪2h，取出銅片，洗凈晾乾。即成為無載體α源。再選用低本底的α儀測量5min，測量結果可用計數率直接表示210Po量，也可用下式計算當量含量：
Q=KJ(×10-6)
式中：K為儀器的換算系數，可實測獲得，ppm/計數率；J為無載體α源的α計數率。
(五)熱釋光法
國外在鈾礦普查中研究試驗的這類方法有三種，即α熱釋光法(用對α輻射靈敏的劑量探測器測量α輻射的熱釋光效應，是累積測氡的變種)；γ熱釋光法(測量γ輻射體的熱釋光效應，是γ法的變種)；土壤熱釋光法(研究天然礦物之各種輻射作用的熱釋光效應)。現簡單介紹研究比較成熟的α熱釋光法。
1.基本原理
將熱釋光探測器埋於地下一定的時間，它會接受放射性物質的照射而吸收能量，經過一定的時間後取出探測器，帶回實驗室用專門的熱釋光測量儀器，加熱熱釋光探測器，記錄相應的溫度和光強。發光越強，說明受到的輻射越強，反映了埋置點的輻射水平，可以得知放射性元素的含量分布情況，進而解決不同的地質問題。
2.分類
(1)α熱釋光法
用對α輻射靈敏的熱釋光材料如[CaSO4(Dy)]，製成有一定厚度(76μm或13.4mg/cm2)和形狀的探測器，將探測器按一定的測網埋入土壤層中，約30天取回，在室內加熱條件下，用儀器測量α強度。該強度與探測器釋放出的光能成正比，而釋放出的光能是與探測器在埋設期間受α粒子的照射劑量成正比。
(2)γ熱釋光法
用對γ輻射靈敏的熱釋光計量劑LiF，埋在地下接受放射性照射，約30天後取回，測量所釋放的光強，它正比於測點附近土壤層中一定影響范圍內的γ輻射體和來自一定深度上氡所產生的γ輻射體的強度，進而可推測被測點放射性輻射的大小。
(3)土壤熱釋光
利用取自岩石或土壤的天然物質(如石英、方解石)或礦物作為輻射劑量的天然探測器，測量在加熱條件下其釋放的熱釋光強度，此光強正比於測點處放射性輻射強度，從而可用於探測地下一定深度輻射體。
3.裝置
(1)α熱釋光探杯
熱釋光探測器是裝在高強度的硬塑料杯內的，又由於它只對α輻射靈敏，故稱為α探杯，如圖3-21所示。實際上它就是一塊厚76μm的薄膜。典型的α粒子能量為5.5MeV，在這種物質中射程為31μm，所以探測器能把射入其中的α粒子能量完全吸收。圖中示出的α探測器被封閉在鍍鋁的聚酯薄膜中，目的是保護探測器，並可以使兩個側面均能接收α輻射，從而可提高靈敏度。
圖3-21 探杯截面圖
(2)γ熱釋光探杯
與α探杯相似，只不過探測器不同。
4.工作方法
野外埋設熱釋光探杯的情況，大體與α徑跡法相同，30天後取回探測器送室內用熱釋光劑量儀進行測量。
(a)按測量比例尺布置好測線，按網格進行熱釋光探測器埋設，對土壤熱釋光法則取土樣，深度為40cm；
(b)30天後取回熱釋光探測器，對於土樣則需要進行分析前的預處理，曬干，過篩120目；
(c)用儀器測量在加熱條件下測量熱釋光探測器或土壤的熱釋光的光強I，目前的儀器有RGD-3、FJ-369；
(d)光強I正比於受照射的放射性強度，即正比於測點輻射體的氡濃度，根據標定系數，計算氡濃度的大小；
(e)繪制平面等值線圖或剖面圖，進行資料的解釋。
國內的天然熱釋光法已有良好的試驗結果，在已知區可發現100～120m深的盲礦，未知區的測量結果也可與其他方法很好地進行對比。
『叄』 土壤中氡濃度測量
土壤氡測量方法包括：①瞬時測氡法，主要是硅半導體測量儀器或ZnS（Ag）閃爍內室測量儀；容②累積測氡法，包括固體核徑跡法、活性炭法、熱釋光測量等。
瞬時測氡法，用取氣裝置將土壤孔隙中的自由氡抽取到儀器裝置中，用現場測氡儀器直接測量。目前應用較多的有鐳A測氡儀（FD-3017，圖10.2.4）其結構如圖10.2.5所示。
該儀器採用金硅面壘半導體探測器，通過測量218Po粒子的活度來測定氡的濃度。野外采樣工作程序如下：
a.將取樣器插入一定深度（通常是50～60 cm）；
圖10.2.4 鐳A測氡儀（FD-3017）照片
b.用手動（或機械的）方法將土壤氣吸入一定容積（1.5l）的抽筒中；
c.抽筒中的土壤氣中的218Po粒子被加負電壓的鋁片吸附（收集3分鍾）；
d.將鋁片放入半導體探測器上測量（用單道脈沖幅度分析器分析α粒子的能譜，並累積計數）；
e.用換算系數求得測點處的氡濃度，計算公式為
圖10.2.5 鐳A測氡儀（FD-3017）示意圖
環境地球物理學概論
式中：F為儀器經氡室刻度求得的刻度因子（或稱為換算系數）；n為采樣時間內的計數。
『肆』 氡氣測量常用儀器
用於野外儀器的多為AuSi面壘和SiPIP，以及Si(Li)半導體探測器、專電離室、ZnS(AuS)閃爍室探測器。
儀器可以分屬為直接測氡儀和測量氡及子體衰變的α粒子的α儀。直接測氡儀早期使用過FD-118，使用電離室測量氡放出的α，其測量方法是先打一個孔，用取樣器抽取土壤中一定量的氣體，然後測量取樣氣體中氡放出的α粒子或氡子體放出的α粒子，不同的儀器抽氣和測量α粒子的方式不同。如RE279型射氣儀的抽氣循環系統採用的雙循環方式。RM-1003型射氣儀採用的單向抽氣方式。現在主要使用FD-3017型RaA測氡儀，它採用單循環方式抽氣，使用鋁片收集氡的子體RaA，然後用金硅面壘探測器測量子體RaA放出的α粒子。
累積測氡法的方法較多，由於採集氡及其子體放出的α粒子的採集裝置不同，都配有相應的α測量儀，如活性炭法，使用專門儀器測量活性炭瓶放出的α或β、γ射線，這類儀器有HD-2003型活性炭吸附測氡儀，它用來測量被活性炭吸附的氡及子體的γ射線。而熱釋光測量儀，主要用於測量受照射熱釋光片的光強，主要儀器為RGD-3、FJ-369。
『伍』 檢測(室內)氡氣用什麼什麼儀器比較好哪位達人介紹一下
介紹來次美國進口的氡氣檢測儀 LB-RAD7
產品名稱: 氡氣檢測儀/美國
產品型號: LB-RAD7
產品展商: 北京中諾遠東科技有限公司
產品文檔: 無相關文檔
簡單介紹
LB-RAD7型（產地：美國）α能譜氡氣檢測儀是為市場上響應和恢復時間最短的、嗅探式和連續操作的手提式檢測儀。操作簡單，按微電腦的提示進行，以頻譜曲線顯示所測的氡氣及釷射氣濃度，並可用紅外列印機輸出數據。通過乾燥裝置降低采樣空氣的濕度，提高檢測結果的准確度。可以設置氡氣和釷氣計數時發出的鳴聲，了解高污染區。多種配件選擇，可以測量空氣中氡、土壤中氡及水中氡。
僅需1小時就能測量美國EPA規定的4pCi/L行動水平濃度。
氡氣檢測儀/美國的詳細介紹
氡氣檢測儀/美國
儀器介紹
LB-RAD7型氡氣檢測儀/美國（產地：美國）α能譜氡氣檢測儀是為市場上響應和恢復時間最短的、嗅探式和連續操作的手提式檢測儀。氡氣檢測儀/美國操作簡單，按微電腦的提示進行，以頻譜曲線顯示所測的氡氣及釷射氣濃度，並可用紅外列印機輸出數據。通過乾燥裝置降低采樣空氣的濕度，提高檢測結果的准確度。氡氣檢測儀/美國可以設置氡氣和釷氣計數時發出的鳴聲，了解高污染區。氡氣檢測儀/美國多種配件選擇，可以測量空氣中氡、土壤中氡及水中氡。氡氣檢測儀/美國，
僅需1小時就能測量美國EPA規定的4pCi/L行動水平濃度。
技術參數
產品規格：
氡氣檢測儀/美國，探測器
固態的、離子植入的、平面的、硅a探測器。氡氣檢測儀/美國對困擾很多其它探測器的震動和噪音不敏感。特別低的本底。如果沒有氡氣，LB-RAD7氡氣窗口就沒有計數。
目標空氣
Rn-222［氡氣］；Rn-220［釷射氣］
動力范圍
氡氣檢測儀/美國，0.1~20,000 pCi/L［4~750,000Bq/m3］。氡氣檢測儀/美國檢測下限可到0.1
pCi/L。因為空氣檢測中多數讀低於1.0 pCi/L，所以特別有用。
靈敏度
嗅探模式：0.25 CPM/pCi/L
正常模式：0.5 CPM/pCi/L
內置泵
氡氣檢測儀/美國，微處理器控制，定時或者連續：1升/分鍾。
能譜
氡氣檢測儀/美國，能列印顯示氡氣和釷射氣的特徵峰的a能譜。氡氣檢測儀/美國列印出隨時間變化的氡氣濃度。
恢復
氡氣檢測儀/美國，從半衰期為3.05分鍾的高氡氣暴露值恢復；12分鍾內恢復到小於峰值10%，在30分鍾內恢復到峰值的1%，在1小時內從20,000
pCi/L降至1 pCi/L。
預置協議
氡氣檢測儀/美國，嗅探模式、1天、2天、星期、用戶自定義、抓取、Wat-40、Wat-250及釷射氣
周期時間
氡氣檢測儀/美國，按您的要求設置周期間隔，從2分鍾到24小時。
數據顯示
氡氣檢測儀/美國，兩行´16字元的LCD顯示。多重窗口和廣泛菜單。
數據存儲
氡氣檢測儀/美國，存儲1000次氡氣測量，包括時間、日期、溫度、濕度、電池電壓、操作模式、氡氣及釷射氣和統計不確定度。
輸出
氡氣檢測儀/美國，RS-232串口用於下載到電腦。氡氣檢測儀/美國，也能用 RADLINK軟體進行的LB-RAD7的遠程式控制制和/或外部中繼盒控制。
列印機
氡氣檢測儀/美國，HP列印機。紅外連接，無須連線。氡氣檢測儀/美國測試中和測試結束都可以列印數據、棒條圖和能譜。
電源
氡氣檢測儀/美國220V交流電源：連續監測
氡氣檢測儀/美國6V 2.5Ah可充電電池：每充電一次可有72小時操作時間。
氡氣檢測儀/美國可選低壓AC/DC輸入允許用汽車充電附件插座進行操作和內部電池充電。
環境
氡氣檢測儀/美國工作環境：0~50ºC；0~100% 相對濕度，無凝霜。
存儲溫度：-40~60 ºC
尺寸
氡氣檢測儀/美國：9.5」´7.5」´10.5」，約5kg
外殼：高度密封、高密度外殼。RAD7通過了很多跌落實驗。
氡氣檢測儀/美國
『陸』 空氣中氡濃度測量方法
連續測量空氣中氡濃度，近年來發展很快。目前使用的連續氡濃度測量儀主要有三種類型。閃爍室、半導體探測器和脈沖電離室，簡列於表6-3-2。
表6-3-2 常用的連續氡濃度探測器
在我國目前最常用的是閃爍室法和雙濾膜法。
(一)閃爍室法
閃爍室是美國阿貢實驗室研究提出的。閃爍室用有機玻璃製成，外有硬鋁殼密閉，有圓柱形和球形。內壁塗有ZnS(Ag)閃爍體，容積從0.15L到0.5L不等。內有隔膜，目的在於增加ZnS(Ag)的面積，提高探測效率(圖6-3-2)。閃爍室與光電倍增管相接，組成探測器。
圖6-3-2 兩種類球形閃爍室
我國常用的閃爍室測氡儀有FD-124型和FD-3016型Rn、Tn測量儀，也可以使用閃爍室與其他實驗室放射性測量儀相接。
測量氡濃度，可以用真空法或循環法；但在取氣嘴之前應接乾燥劑管，使采樣氣體先行乾燥。
測量程序是：引入氡氣樣之前要先測量本底計數，然後將閃爍室抽成真空(達到1.333kPa)。應注意的是每次測量，保持一致，都要抽到同一真空度。如果是土壤或空氣中氣樣，可以直接取氣。如果是水樣，則應控制進氣速度，直到液體不冒泡為止，立即關閉閥門，封閉閃爍室，放置3h後開始測量。用下式計算氡濃度(Bq·m3)。
核輻射場與放射性勘查
式中：ks為刻度系數，通過標准樣品測量對儀器標定求出；nRn為累積3h後測量的計數率，cpm；n底為本底計數率，cpm，V為取樣器體積，m3；t為樣品累積時間，h。
(6-3-6)式為一通式，如計算樣品中鐳含量，則(6-3-6)式中可以不考慮V。若為氣體樣品，可以不考慮(
(二)雙濾膜法
這是20世紀70年代興起的測氡方法。雙濾膜的基本結構如圖6-3-3所示，雙濾膜金屬管兩端各一個濾膜，體積根據測量需要可大可小，抽氣時一端為進氣口濾膜，可以濾去氣體中已有的氡子體。純氡進入管內產生新的子體，主要是218Po，其中一部分被出口濾膜接收。這些新子體，遵守固有的累積和衰減規律，所以測量出口濾膜上的α放射性活度(一般用FJ-13型α輻射儀)，即可計算氡的濃度。
測量程序基本是：先安放好濾膜，連接抽氣系統，流速q，取氣時間t。抽氣結束後，取出口濾膜進行α測量。用下式計算氡的濃度(Bq·m-3)。
圖6-3-3 雙濾膜管結構示意圖
核輻射場與放射性勘查
式中：n出、n底分別為出口濾膜α射線計數率和本底計數率(cps)；V為雙濾膜管的容積，L；Ft為濾膜包括自吸收修正在內的過濾率；ε為探測效率；Ff為新生子體到達出口濾膜的份額；B為與抽氣時間t以及抽氣時間間隔(T1～T2)有關的參數，一般可以查表(表6-3-3)得到。
表6-3-3 B值表
Ff值的大小，是考慮氡在雙濾膜管內遷移過程中，產生出新的子體。由於擴散作用，一部分在管壁上沉澱，只有一部分到達出口濾膜。Ff與μ有關，而μ與擴散系數、流速等有如下關系：
μ=πDl/q
式中：D為新生子體的擴散系數；q為氣體流速；l為管的長度。根據坦恩計算，管內流線分布特點，得出三種速率下，μ所對應的Ff值(表6-3-4)。
北京核儀器廠生產的FT-626型Rn、Tn測量儀，采樣筒38.2 L，濾膜直徑6cm，用ZnS閃爍探測器，最小可測0.75 Bq·L-1。
表6-3-4 不同μ值的Ff值
(三)氣球法
氣球法，實質上是雙濾膜法的變種。它將雙濾膜管改為一個球(圖6-3-4)。氣體入口和出口為同一通道，抽氣泵開動，充氣時入口濾膜，只讓氡氣進入氣球，在氣球內產生新的子體。排氣過程中，出口濾膜上收集到一部分新生子體，測量出口濾膜上的α活度，用下式計算氡的濃度(Bq·m-3)。
NRn=kp(nRn-n底)(6-3-8)
式中：kp為儀器刻度系數，Bq·m-3；nRn為出口濾膜α射線計數率；n底為本底計數率。
本方法使用方便，是目前礦井和環境測量中常用的方法。
圖6-3-4 氣球法測氡裝置
『柒』 測氡儀為啥這么貴
因為做的少，用的也少，所以貴唄。
1、r（伽馬射線）測氡儀，就是所說的低本底r（伽馬）測氡儀，是活性炭盒法測氡，實際上是測量被收集在活性炭盒中氡的子體發出的r（伽馬射線），一般由閃爍晶體（碘化鈉+鉈鹽）、光電倍增管、電源控制器（調電壓）、信號解析器（翻譯給電腦中的專用軟體）、軟體構成，其中測試樣品要放入低本底鉛室中，探頭也放入鉛室中，屏蔽外部自然界的射線，樣品中收集的氡衰變成子體，測量子體發出的r（伽馬射線）。
2、雙濾膜法（又稱托馬斯三段法或改進的托馬斯三段法），是通過抽氣裝置將氡的帶電子體在第一層濾膜處濾掉，沒有氡子體的空氣在筒中繼續跟隨抽氣裝置運動，在行進的過程中繼續衰變成子體，然後這些新衰變的帶電子體被第二層濾膜濾掉（收集在濾膜上），所以稱作雙濾膜法，最後測量第二個濾膜上子體直接發出的a（阿拉法射線）。
3、閃爍瓶法（閃爍室法），在一個容器開3個口，一個進氣口，一個出氣口，一個觀察（接光電倍增管的口），讓空氣以一定速度流過容器，容器內壁塗有硫化鋅（閃爍物質有很多，但大多數儀器使用的是硫化鋅晶體），在容器中的空氣中的氡衰變過程中發出a（阿拉法射線）被內壁塗覆的硫化鋅閃爍物質接收發出可見光，被觀察口的光電倍增管接收到，轉換成電信號，然後和前2中儀器的後續方法基本相同。
4、靜電收集+半導體檢測器（FD-3017），測量土壤氡的儀器比較特別，先將氣體收集在儲氣筒中，用一個金屬片在儲氣筒的開窗處和儲氣筒中的氣體接觸，讓後向金屬片加靜電，氡帶有正電荷的子體就會在電場作用下，吸附（被收集）在金屬片上，然後將金屬片在規定的時間內放入儀器的主機內，主機的檢測器探頭是半導體原件（金硅面壘，所以也有人叫：金硅面壘檢測器），直接讀數為格值，需要使用檢定證書上的換算系數換算成檢測值。
5、徑跡蝕刻法：這個方法在我工作初期（大約12年前吧）只是看我們總工做過，就是照相的菲林底片，放入杯子（沒錯、就是喝水的杯子）中，20天以後（好像是20天吧，實在記不清楚了），定影底片，然後在偏光顯微鏡下看那個底片，好多小點點，每個點都是一個蝕刻的徑跡，最後查單位面積上的蝕刻點點的數量，計算。當時是演示的方法實驗，我們剛入職的也算是開了眼，據說這種方法在我國已經面臨失傳了。我在職業生涯中有幸見到過一次。
6、氣球法：傳說中的方法，只在檢測標准中見過，沒見過實際是怎麼回事。
7、本人親自操作過 ：活性炭盒法（使用低本底r伽馬能譜儀）；雙濾膜法（ FT648環境測氡儀）；土壤、水中氡測量（ FD-3017）；見識過徑跡蝕刻法；
8、核儀器可以在石家莊的核工業放射性勘察計量站、中國計量科學研究院進行檢定。
9、總之，儀器貴的原因個人認為是生產的少，購買的少，研發費用攤進去，儀器肯定不能便宜
『捌』 水中氡測量方法
天然水中放射性元素主要來源地殼，不同岩性地區地下水中氡含量差別很大（表6-3-5），攜帶內有找礦信息。測量地下水容中氡的濃度，追索地下水的來源或流經渠道，可能找到地下氡源（鈾礦床）。
測量水中氡濃度，主要是取水樣，裝入擴散器（圖6-3-5），利用循環法或真空法進行測量，也可以用α徑跡法進行測量。
為了找礦，取水樣雖然要考慮測線測點，但要以取井水、地下水為主。地表水也要重視山前溪流，大江、大湖可以參考取少數樣即可。取樣瓶要預先洗凈編號，取樣時要詳細地紀錄地點，水樣一般取200 mL左右。取樣可以立即進行測量，也可放置3 h後進行測量。
表6-3-5 地下水中氡濃度
測量時將水樣裝入擴散器（100～150 mL）。接入測量儀的循環系統（圖6-3-5），與標定測量方法一樣進行測量，水中氡濃度按下式進行計算：
核輻射場與放射性勘查
式中：k水為儀器的標定系數，Bq·L-1·（cpm）-1；n3為放置3 h後測量的計數率平均值，cpm；V總 為循環系統總體積，L；V水 為水樣器的體積；t為氡的衰變率。
用真空法測量，也可以得到同樣結果。
也可以用FD-3017儀器到現場，用一個脫氣裝置進行氡氣測量。
『玖』 空氣測氡儀
上海仁日 有的賣！
RnRa-222型氡及子體連續監測儀為上海仁日公司可攜式「實時」專「連續」測量屬氡濃度/氡子體與總∂潛能濃度的多功能監測儀，參考國家標准GB/T14582-1993《環境空氣中氡及其子體測量方法》採用特殊設計的有源（微型泵）高壓靜電收集采樣裝置 。該監測儀為「主動式有源」采樣結構,具有典型的優越性，可用於地下工程、礦山井下、旅遊山洞、核設施場所、伴生鈾礦系以及室內環境氡的測量、衛生監督與放射性檢測評價，是一種尋找氡（釷）來源、氡治理、輻射安全評價等所必備的裝置，符合輻射效應委員會就氡子體監測與氡劑量估算的應用研究要求。該儀器可即時給出結果，操作簡單，攜帶方便，適合大規模的氡水平調查和利用氡子體濃度進行地質災害預報等應用場所。
『拾』 氡測量儀
就是在普通的環境檢測，他是檢測設備，無輻射。也對檢測環境沒有特殊要求。