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鐳含量檢測用什麼儀器最快速

發布時間:2023-05-23 08:11:23

① 如何快速提取鐳元素

快速提取鐳元素需要在處理瀝青鈾礦提取鈾時提取鐳元素。

純的金屬鐳是幾乎無色的,但是暴露在空氣中會與氮氣反應產生黑色的拆跡氮化鐳。鐳的所有同位素都具有強烈的旅睜並放射性,所以快速提取鐳元素需要在處理瀝青鈾礦提取鈾時提取鐳元素。

鐳元素的歷史:

瑪麗居里和皮埃爾居里從瀝青鈾礦提取鈾後的礦渣中分離出氯化鐳,1907年測出鐳元素的新的原子量。

1910年又用電解氯化鐳的方法製得了金屬鐳,白色金屬,它的英文名稱來早咐源於拉丁文radius,含義是射線。鐳存在於所有的鈾礦中,每2.8噸鈾礦中含1克鐳。

② 請問什麼儀器能檢測出輻射

一般採用手持式輻射監測儀,以下只是其中一種:

存儲型手持式βγX多功能放射性檢測儀

型號:R280 產地:德國

德國 COLY公司2010款R280型手持式存儲型β、γ、X多功能放射性檢測儀為您提供了快速、
精確、便捷的輻射檢測手段。既可做輻射劑量率檢測又能用於表面污染測量,本產品採用採用美國標准局製造的核輻射感測器,此感測器是目前市場上性能最好的小
型輻射感測器。用以監測放射性工作場所和表面
,實驗室的工作檯面、地板、牆壁、手、衣服、鞋的β、γ、X放射性污染計數測量以及環境劑量率,客戶可以自行那個調整校正參數;提供了平均時間設定功能,
在需要的時候可大幅度提高反映靈敏度。它功能強大,充分考慮到在惡劣的環境下使用,抗高強度沖擊,耐高溫和低溫,提供可靠和精確的測量數據。多功能數字核
輻射儀體積小,重量輕,高強度機身,十分堅固,是一款性價比高的輻射測量儀器。

使用場合:
R280型多功能數字核輻射儀,可廣泛用在制葯廠,實驗室,發電廠,採石場,緊急狀況營救站,金屬處理廠,油田和供油管道裝備,環境保護等部門。
用於:
1.檢查局部的輻射泄露和核輻射污染;
2.檢查周圍環境的氡輻射;
3.檢查石材等建築材料的放射性;
4.檢查有核輻射危險的填埋地和垃圾場;
5.檢測從醫用到工業用的X射線儀器的X射線輻射強度;
6.檢查地下水鐳污染;
7.檢查地下鑽管和設備的放射性;
8.監視核反應堆周圍空氣和水質的污染;
9.檢查個人的貴重財產和珠寶的有害輻射;
10.檢查瓷器餐具玻璃杯等的放射性;
11.精確定位輻射源;
12.家居裝飾的檢測。

產品特點:
最大值保持功能
自動存儲采樣數據
顯示平均時間可調
可進行輻射計量值累計
大屏幕的高清晰LCD 顯示
只需要每5年進行一次校準
符合人機工程學原理,手感舒適 ,配備專門的儀器箱以方便攜帶
USB電腦介面,功能豐富的分析軟體
數據可數值實時遠傳到電腦顯示和分析

技術性能:
1. 探測器:鹵素填裝GM探測器
2. 靈敏度:1μSv/h的Co-60射線環境下,108個脈沖或1000 cpm/mR/hr
貝塔射線- 從0.2 兆伏特
伽瑪射線- 從0.02兆伏特
X射線- 從0.02 兆伏特
3. 輸出埠:USB電腦連接
4. 顯示:四位數字帶棒圖顯示,並且顯示輻射劑量率、脈沖劑量、率輻射劑量累計值、脈沖劑量累計值
5. 平均周期 每2秒鍾更新一次顯示,在正常輻射水平下給出過去30秒鍾內的平均值;隨輻射水平的增加,平均周期可減少。參看 「自動換量程」與「顯示更新」。
6. 測量范圍:輻射劑量率:0.01μSv/h - 1000μSv/h
脈沖劑量率:0-30,000cpm ,0-5,000cps
輻射劑量累計值:0.001μSv – 999999Sv
脈沖劑量累計值:0-999999
7. 精 度:<10%(500μSv/h以下) <20%(500μSv/h以上)
8. 存儲功能:可存儲2千個數據,手動或自動存儲
9. 溫度范圍:-20—+70℃
10. 供 電:9V鹼性電池,正常可連續工作200小時
11. 尺 寸:190mm×88mm×40mm;
12. 重 量:500g(含電池)
13. 質保期:一年。

③ 鎢銅銻鉍鐳檢測方法

鎢銅銻鉍運察鐳檢測是一種常用的礦產檢測方法梁歷,常用於地質勘探和礦產資源開發。此方法通過採集樣本後對其進行放射性元素測量,以確定樣本是否含有鎢、銅、銻、鉍和鐳等元素。依據鎢銅銻鉍等元素的測量結果,可以判斷礦物成分和含量,進而評估開采價值和是否有助於環境保護。在檢測過程中應該橡悄搜採用科學嚴謹的儀器設備和操作方法進行,以確保結果准確可靠。

④ 核工業放射性系列探測儀

核工業北京地質研究院

核工業北京地質研究院簡介

核工業北京地質研究院始建於1959年,經過半個世紀的改革發展,現已成為全國核地質科學研究中心。核地研院下設7個研究所、4個民品開發公司,並建有遙感信息與圖像分析技術國家級重點實驗室和部級核工業地質分析測試中心;擁有地質勘查甲級、環境影響評價甲級資質證書,通過ISO9001質量管理體系認證;具有礦產資源評價、工程勘查、環境監測、分析監測、城市規劃和放射性儀器研發能力。在鈾礦地質、遙感技術和應用、放射性廢物處置、物化探技術方法和儀器研製、分析測試和物質檢測與應用技術等研究領域,取得了許多重要成果,先後獲得國家級獎31項,省部級獎420項,與40多個國家、地區和國際原子能機構建立了廣泛友好的科技交流和雙邊合作關系。

HD-4002型綜合數字測井儀

HD–4002型綜合數字測井儀是核工業北京地質研究院針對我國北方砂岩型鈾礦勘查的需要而研製的,也可用於煤田和其他礦產資源的地質勘查。該儀器於2001年3月通過部級鑒定,2004年起投入批量生產,現已在核工業地質系統廣泛應用。

概述

HD–4002型綜合數字測井儀由地面控制台、筆記本電腦、自動絞車和各種測量參數的井下儀器構成,全套儀器安裝在越野車上(圖1)。

地面控制台(圖1中左上角)為攜帶型結構,內含測井控制電路和電源電路。面板上的液晶顯示屏可同時顯示探管的深度和速度。兩個旋鈕分別用於選擇探管移動的方向和速度,一個旋鈕用於選擇測井和標定。控制台與筆記本電腦的USB口連接,進行數據和命令的傳輸。井下探管的測量數據全部以數字方式傳輸到地面控制台。

筆記本電腦在HDLogger測井軟體(界面如圖1中右下角)的控制下,可完成探管選擇、深度設置、井徑臂張開或收攏、采樣間隔選擇、測量啟動或停止、各道數據及測井曲線的顯示、改變各參數曲線顯示的縱橫向比例尺、數據存檔和回放等功能。該軟體在WindowsXP平台上運行。

本測井儀配接1000m電纜自動絞車。它採用變頻調速器控制電機實現穩定、可靠的調速。絞車有自動排纜功能。使用的電纜為4.67mm直徑的四芯鎧裝電纜。

本測井儀可配接G401伽馬總量探管、D511電測探管、M601密度三側向組合探管、S501型聲速探管、W511井溫-井液電阻率探管、X402數字井斜探管、N761伽馬能譜探管。

圖1 D–4002型綜合數字測井儀

主要性能指標

地面控制台:

測量道:全數字通道7道

數據長度:最大14位

采樣間隔:1、2、5、10cm等采樣間隔任意可選

運行環境:WindowsXP

與計算機連接:USB口

探管供電電壓:58V/90V自動選擇

整機電源:AC220V/50Hz

G401伽馬總量探管

用於鈾礦勘查中定量測定礦層的鈾含量,各項指標符合核地質行業γ測井規范要求。

當量鈾含量測量范圍:1×10–5~1×10–2,最大達4×10–2,精度:±5%

M601密度三側向探管:

密度測量范圍:1.1~2.8g/cm3,精度:±0.03g/cm3

電阻率測量范圍:1~4000Ω·m,精度:±5%

井徑測量范圍:60~300mm,精度:±10mm

當量鈾含量測量范圍:1×10–5~1×10–3,精度:±10%

D511電測探管:

視電阻率測量范圍:1~2000Ω·m,精度:±5%

自然電位測量范圍:-500~+500mV,精度:±5%

極化率測量范圍:0.1%~20%,精度:±10%

S501聲速探管:

聲速測量范圍:125~555μs/m,精度:±5μs/m

X402數字井斜探管:

感測器:三分量磁阻感測器和三分量加速度感測器

頂角測量范圍:0°~50°,精度:±0.5°

方位角測量范圍:0°~360°,精度:±2°

W511井溫井液電阻率探管:

井溫測量范圍:0℃~75℃,精度:±0.1℃

井液電阻率測量范圍:1~100Ω·m,精度:±5%

N761伽馬能譜探管:

當量鈾含量測量范圍:1×10–6~3×10–4,精度:±10%

當量釷含量測量范圍:1×10–6~3×10–4,精度:±10%

鉀含量測量范圍:1×10–3~6×10–2,精度:±10%

HD-2003型活性炭吸附測氡儀

應用領域

測量土壤氡濃度及氡析出率,主要應用於尋找放射性異常及土壤氡的環境評價。

儀器特點

鉛室小巧,靈敏度高,配備專用活性炭捕集裝置和工作校正源,具有數據存儲和回放功能,標准USB通訊介面。

地球物理儀器匯編及專論

HD-2000型γ輻射儀

應用領域

放射性礦床普查、找礦及環境評價、放射性場所測量、環境監測、進出口商品和運輸物品放射性檢測、核醫療、同位素應用、輻照及放射性實驗室等需要測量放射性強度的場合。

儀器特點

靈敏度高,功耗低,具有GPS衛星定位及數據存儲功能,操作方便,中文液晶顯示,標准USB通訊介面。

該儀器2007年榮獲國防科工委科技進步二等獎。

HD-2004型β-γ岩心編錄儀

應用領域

地質鑽探岩心的γ和β+γ編錄,尤其對鈾鐳平衡破壞的偏鈾地區,可有效地防止漏礦。

儀器特點

探頭和操作台一體化設計,具有數據存儲和回放功能,標准USB通訊介面。

HD-2001型低本底多道γ能譜儀

·應用領域

·建材、土壤、生物、地質樣品等γ能譜測量分析;

·空氣中、土壤中氡濃度的測量分析;

·建築材料的快速無損檢測;

·環境輻射水平調查;

·核設施周圍環境γ輻射監測;

·鈾礦地質樣品鈾、鐳、釷、鉀含量的分析。

地球物理儀器匯編及專論

地球物理儀器匯編及專論

儀器特點

·儀器指標完全符合國家質量技術監督檢驗檢疫總局發布實施的GB6566-2003《建築材料放射性核素限量》、GB50325-2001《民用建築工程室內環境污染控制規范》的要求。

·採用PMT輸出信號直通採集方式,波形無畸變;

·全波採集,無脈沖漏計,具有基線修正、干擾識別等智能化功能,實現高質量能譜數據採集;

·最高數據通過率:>333kcps,可用於低、中、高各種活度放射性樣品分析;

·具有示波器顯示功能,可直接觀察信號波形,測量期間可進行基線監測;

·測量期間可直讀計數率(cps),直接快速判別樣品放射性強度;

·具有峰位監測功能,保證數據採集質量;

·特徵譜段綜合分析解譜,全譜檢驗;

·具有多譜線對比功能,可用於科研、教學及技術培訓等;

·具有粉末樣品測量、無損樣品測量、空氣氡測量及土壤氡測量四大功能;

·可配備專用於鈾的能譜分析軟體,實現用單一NaI探測器直接獲取鈾、鐳、釷、鉀含量數據。

該儀器2007年榮獲國防科工委科技進步二等獎。

HD-2002攜帶型γ能譜儀

應用領域

·鈾、釷、鉀、石油、煤炭及金等礦種的勘查;

·放射性地質填圖;

·輻射環境檢測;

·建材放射性檢測。

儀器特點

·低功耗、數字化、智能化、GPS衛星定位、操作簡單;

·數控自動穩譜系統可修正由於溫度等諸多因素引起的譜線漂移,亦可選擇關閉自穩測量;

·具有自動尋找自穩峰功能,並有峰點陣圖形顯示;

地球物理儀器匯編及專論

·快速、定時、連續三種測量方式;

·帶背光LCD顯示,觸摸按鍵,全中文菜單;

·測量結果可選擇顯示計數率(S–1)或含量(Ur),並有放射性強度音響報警;

·參數可置,可存儲1500組測量數據;

·標准USB介面,回放數據滿足地質填圖要求。

FD216環境測氡儀

應用領域

適應於測量環境氡、土壤氡。產品已廣泛應用於室內環境檢測、建築業、環保、衛生及地質找礦等領域。

儀器特點

·靈敏度高、測量時間短、智能化、操作方便;

·體積小,重量輕,適合野外攜帶;

·泵吸式采氣,閃爍瓶法測氡,既可現場瞬時測量,也可用於連續監測。

MUA型微量鈾分析儀

應用領域

地質勘探、核燃料工業部門、環境保護、工業衛生、食品檢驗及衛生防疫系統等對鈾的測量。

儀器特點

·精度高、檢出限低、測量速度快、操作簡便、取樣量少;

·採用先進的進口光源,壽命長,至少可分析8萬(標准加入法)個鈾樣品;

·配有與計算機相連的RS232介面。

HD-2007型γ定向輻射儀

應用領域

鈾礦床、坑道、地表揭露工程中γ輻射取樣和編錄,亦可用於要求測定不同方向γ輻射的其他場合。

地球物理儀器匯編及專論

儀器特點

·單光電倍增管雙晶體閃爍探頭結構,定向測定γ輻射強度;

·微機控制數字化電路,測量精度高;

·測量結果數字和數字率表同時顯示,報警閾可設定,具備音響和顯示雙報警功能;

·存儲100個記錄頁、6049組測量數據,USB通訊介面;

·體積小,重量輕,鋰電池和干電池兩用。

地球物理儀器匯編及專論

⑤ 鐳的測定

65.3.3.1 放射化學法

方法提要

試樣經氫氧化鈉、過氧化鈉混合熔劑在650℃熔融後,用水提取,鹽酸酸化,硫酸鋇共沉澱富集鐳,再用二乙胺四乙酸二鈉溶解,得到小體積透明溶液,裝入擴散器,封閉數天積累氡氣,用空氣洗帶使氡氣從溶液中轉入閃爍室。50min後在室內氡釷分析器上測量,與標准鐳溶液比較,計算試樣中鐳的比活度。本法適用於礦石及土壤試樣中226Ra的測定。

儀器和裝置

定標器。

室內氡釷分析器附閃爍室。

真空泵、壓力計。

擴散器:容積約100mL(見圖65.1⑧)。

乾燥管:玻璃球的容積約8mL,內裝無水氯化鈣粉末,玻璃管二端長約1.5cm,用脫脂棉固定球內氯化鈣粉末,保存在無水氯化鈣乾燥器中。

試劑

氫氧化鈉。

過氧化鈉。

氯化鋇(BaCl2·2H2O,226Ra比活度低於2.0×10-2Bq/g)。

無水氯化鈣。

甘露醇。

鹽酸。

硫酸。

氫氧化鈉溶液(100g/L)。

氯化鋇溶液ρ(Ba)=20mg/mL稱取35.58gBaCl2·2H2O溶於水,稀釋至1000mL。

EDTA溶液稱取150gEDTA二鈉鹽和45gNaOH,溶於水,加水稀釋至1000mL。

鐳標准溶液226Ra活度為4~橘豎40Bq的標准溶液3到6份,裝入擴散器中。

麝香草酚酞指示劑稱取0.1g麝香草酚酞,用無水乙醇溶解並稀釋至100mL。

分析步驟

試樣處理。按表65.8中的比例稱取試樣(精確至0.0001g)置於鐵坩堝中,先加入應加過氧化鈉量的2/3,用玻璃棒攪拌均勻,然後加入所需的氫氧化鈉,把餘下的1/3過氧化鈉均勻撒蓋在表面。將坩堝立刻放入已升溫至650℃的高溫爐內熔融,當熔融物呈流體狀時取出。將稍冷卻的鐵坩堝外壁用自來水浸洗一下,使其外部鐵皮脫落,再放入600mL燒杯中,用200mL熱水提取,待劇烈反應停止後,再用水和1mL(1+1)HCl溶液洗出坩堝。

表65.8 試樣稱取量和試劑用量

在不斷攪拌下,向熱的浸取液中迅速倒入按表65.8中所需的(1+1)HCl,使其呈黃色透明液體,澄清後將上層清液轉入另一個600mL燒杯中,殘液用的確良布和玻璃纖維過濾於主液中。

加水使體積至500mL,加入2mLBaCl2溶液,在電熱板上加熱近沸,在不斷攪拌下滴加3mL(1+1)H2SO4,放置5~10min,再攪拌0.5min,洗出玻璃棒,蓋上表面皿,放置過夜。

用虹吸管吸出上層清液,留下約60mL殘液,再加水至500mL,靜止4h以上,待沉澱完全沉降後再虹吸去上層清液,加水到500mL,放置過夜。

虹吸上層清液,向殘液和沉澱中加3滴麝香草酚酞指示劑、3g甘露醇和8mLEDTA溶液(此時溶液應為藍色,否則滴加氫氧化鈉溶液直到呈藍色)。加水至200mL,蓋上表面皿,在電熱板上加熱溶解粗伍液沉澱。沉澱完全溶解後取下表面皿,低溫濃縮體積至約20mL,用小漏斗裝入擴散器中,洗凈燒杯,控制溶液體積為擴散器容積的1/3。

儀器工作條件

1)平衡後計數率約20s-1的氡氣送入閃爍室中,3h後計數。測量不同閾值時相應的高壓-計數率關系曲線,從中選擇具有「坪長」大於60V,「坪斜」每100V小於15%的曲線的閾值為探測器的甄別閾。

2)在選定的甄別閾下,測量坪區高壓-本底計數率關系曲線,選取本底計數率足夠低的電壓為探測器的工作電壓。

3)在選定電壓下連續獲取15個讀數,計算平均計數率n和標准差σ。用σ和n槡-比較,若σ<1.5n槡-,則認為穩定性合格,工作條件選擇完成。否則,在同一坪區改變電壓,重新選擇工作點。

4)封樣:將裝入擴散器的試樣,用空氣洗帶法抽走積累的氡氣(不要太快,以免溶液溢出),15~25min後用止水夾和玻璃活塞將擴散器兩端封閉。記下封閉時間t1,作為岩物氡氣積累開始的時間,積累時間按226Ra活度而定,226Ra活度大於20Bq,積累1~2d;活度在1~20Bq,積累3~8d;活度小於1Bq,積累10~15d。

5)閃爍室本底:將每個閃爍室在選定的高壓、閾值下多次測量本底計數率,取平均值。在試樣計數率高於本底計數率3倍時,取各閃爍室的平均本底DS為這批閃爍室的本底。在試樣計數率不足本底計數率3倍時,要增加本底值的測量時間,選用本底計數率低的閃爍室,並單獨計算本底。

活度測量

將已知本底的閃爍室的一個出口用止水夾夾緊,另一出口和真空泵相接,以壓力計為指示,抽成真空(<1kPa即可),立刻用螺旋夾封閉。抽真空的閃爍室通過乾燥管和待測試樣的擴散器相接。連接方法見圖65.2。

圖65. 2 送氣系統連接圖

接好後打開「1」,使膠皮管松開,再擰松「2」,此時擴散器內有大量氣泡通過溶液,大部分積累的氡氣此時進入閃爍室。當氣泡消失後再小心打開「3」,控制有緩慢連續的氣泡,10min後調節「3」,使氣泡適當加快,並控制使送氣在15min結束。送氣後要立刻封閉「2」,取下閃爍室和乾燥管並封閉「1」和「3」。記下送氣結束的時間t2、t2是氡氣積累的結束時間,也是下次測量重新積累的開始。用過的乾燥管立刻放入裝有無水氯化鈣的乾燥器中。

送完氣的閃爍室放置50min以上,在室內氡釷分析器和定標器相配的裝置上測量,計數前要避光1min以上,按226Ra活度選擇每次的計數時間,連續計數5次,取平均值

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

棄去此Ni值後重新取平均值。

分析結果的計算

按下式計算裝置系數K:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:K為裝置系數,Bq/s-1;Rr為標准鐳溶液的226Ra活度,Bq;e為自然對數的底;λ為226Ra的衰變常數,取0.1813/d;t為氡氣積累時間,t=t2-t1,d; 為鐳標准溶液的平均計數率,s-1; 為閃爍室的平均本底計數率,s束時間。

按下式計算試樣中226Ra的比活度:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:Ra為試樣中226Ra的比活度,Bq/g;m為稱取試樣的質量,g; 為裝置系數K的平均值,Bq/s-1;Ns為試樣的平均計數率,s-1;B為與試樣分析步驟相同方法測得的試劑空白溶液的平均值,Bq; e、λ、t、同式(65.35)。

注意事項

1)試樣也可以採取氫氧化鈉、過氧化鈉、無水碳酸鈉和氯化鋇混合熔劑在650℃熔融後,用水提取,鐳與碳酸鋇共沉澱,濾紙過濾,用熱鹽酸將沉澱溶解於原燒杯,裝入擴散器,封閉數天積累氡氣。

2)分解含有機物的試樣時,試樣置於鐵坩堝中,放入650℃高溫爐中灼燒10~20min,待冷卻後再加熔劑。從熔劑加入到放入高溫爐之間的時間要盡量縮短,以減少熔劑吸水。

3)洗滌沉澱的方法,也可改用離心法,則第一次虹吸後的殘液轉入離心管,離心分離,用10~15mL水洗1次,洗過的沉澱轉回原燒杯,再溶解。

4)閃爍室的慢性漏氣,在抽真空和送氣時見不到異常。檢查方法是送入氡氣後分別在1h和3h測量計數率,後者一般比前者高10%左右,如果差值低得多,甚至出現負值,則該閃爍室漏氣。

5)裝置系數是指在確定測量條件下,在該套裝置上,單位時間內的單位計數相當於被測試樣的226Ra活度值。將3~6份226Ra標准溶液封閉1~3d後,共測定20次以上,計算系數,並求其平均系數 計算時棄去大於2倍標准偏差的系數。

6)對新的或長期未使用的閃爍室要經漏氣檢查後用2~3個226Ra標准測量3~5次,其平均系數在 的允許范圍內才能使用。

7)測過的閃爍室要用真空泵反復排氣清洗20min。對計數率大於3s-1的閃爍室,第2天要再清洗1次,並隔5~10d後再使用。

65.3.3.2 子體γ射線法

方法提要

在天然放射性系列中的鈾-鐳系中,RaB和RaC所放射出的γ射線強度占整個鈾-鐳系γ射線強度的90%~98%。如果Ra(B+C)與氡達到放射平衡,其放出的γ射線與氡的含量成正比。當氡和鐳達到平衡時,則γ射線量與鐳的含量成正比。本法適用於礦石及土壤試樣中226Ra的測定

通過比較鐳氡達到放射性平衡的試樣和標准源(以下稱平衡源)的γ比放射性計數率來確定試樣的鐳含量,即:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:ws、wes分別為試樣和平衡源中鐳的質量分數,g/g;Is、Ies分別為試樣和平衡源的γ放射性計數率,次/s;ms、mes分別為試樣和平衡源的質量,g。

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

K稱為換算系數。

鐳氡間達到放射性平衡需將試樣密封一個月以上時間。實際工作中,根據氡的積累規律,在試樣密封(時刻為t0)後,取兩個不同時刻t1、t2測定的鐳當量質量分數,也可計算出試樣中的鐳含量ws,即:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:ws1、ws2分別為時間t1、t2測定,按式(65.31)計算的鐳當量質量分數,g/g;t1、t2分別為第一次和第二次測定的時間(年、月、日、時、分);λ為氡的衰變常數(等於2.10×10-6s-1);1-e-λ(t2-t1)為氡的積累修正系數。

第一次測定應在試樣密封3~24h內進行,兩次測定時刻的間隔以5~7d為宜。

試樣射氣系數可用下式計算:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:e-λ(t1-t0)為氡的衰減修正系數

儀器和裝置

γ探測器。

定標器。

高壓穩壓電源。

低壓穩壓電源。

交流穩壓電源。

鉛屏蔽室。

試樣盒(瓶)若干。

分析步驟

(1)裝置檢驗

坪特性:用不同閾值時測定的計數率-高壓關系曲線(坪曲線)來檢驗探測器坪特性的好壞。探測器的坪,其坪長不小於40V,坪斜不大於±10%/100V。

探測器的工作電壓應選取本底計數坪和源(可用平衡源)計數坪公共坪段1/2處所對應的高壓。

穩定性:通常指一個工作日(8h)的穩定性,用U檢驗方法來檢驗結果。取一組30個以上計數率讀數的平均值和標准偏差,而後在一個工作日內的不同時間,保持測量條件不變和使用相同的放射源;另測量3組,每組5個(n)讀數,分別取平均值,按下式計算其U檢驗統計量:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:U為U檢驗統計量; S為一組30個以上計數率讀數的平均值和標准偏差; 為不同時間測得的第i組n個計數率讀數的平均值。

在α=5%水平上,如果這三組檢驗均不顯著(U≤1.96),則說明裝置穩定性好;如果有一組以上檢驗是顯著的(2.58≥U>1.96)或高度顯著的(U>2.58),則說明裝置穩定性不好或很不好,應查明原因。

(2)裝樣、稱量、密封

試樣、標准源粉末均應置於烘箱內在溫度100℃時烘3h,取出冷卻並充分攪拌後方可裝樣。裝樣容器規格必須一致,裝填時要壓實,保持裝填密度大致相同。加蓋(塞)後,盒(瓶)內不得留有空隙。

稱量後,用石蠟或其他材料封口,並記下密封時間t0

(3)平均本底和平均系數測定

按本底→平衡源的測量順序,各測取5個合格的讀數(用格拉布斯檢驗或狄克遜檢驗剔除異常值,單個讀數測量時間不少於1min),計算出一組本底和系數值。在不同時間里,取得10組以上正常的本底、系數值,計算出平均本底和平均系數。

系數的計算公式見式(65.31),取4位有效數字。

(4)試樣測定

開機並接通高壓電源,儀器預熱30min後可進行正式測量。

每個試樣的總測量時間,根據不同鐳含量而定:

低含量(1.7×10-10g/g或0.05%平衡鈾以下)試樣不少於10min;

中含量(1.7×10-10~1×10-9g/g或0.05%~0.3%平衡鈾)試樣不少於5min;

高含量(1×10-9g/g或0.3%平衡鈾以上)試樣不少於2min。

在不少於規定的總測量時間下,進行兩次等時間的測量。在試樣密封後3~24h內進行第1次測定(時間為t1),第1次測定後5~7d進行第2次測定(時間為t2),每次測量分別測2個讀數,取其平均值。

(5)分析結果的表示

對兩次測定的計數率分別扣除平均本底後,用平均系數按式(65.38)分別計算鐳當量含量ws1和ws2,並按式(65.39)計算試樣的鐳含量ws(g/g)。如有必要,按式(65.40)計算試樣的射氣系數η。

注意事項

1)物質成分的影響。在保持裝填密度大致相同時,試樣和標准源因物質成分不同對鐳含量的影響小於2%;但密度大於1.30或大於1.50時,需對鐳含量測定結果進行密度修正。

2)鉀40的影響。1%的鉀(40K)僅相當於4.3×10-11的鐳,因此,在普通地質試樣中,對鉀的影響可不予以考慮。

3)釷的影響。試樣中釷大於0.1%時,需對鐳含量測定結果進行釷的影響修正。修正後的鐳含量為:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:QTh為釷的鐳當量;ws,Th為試樣中的(或整批試樣中的平均)釷含量,%;ws,d為未經釷影響修正的試樣鐳含量,%。

QTh可用雜質含量很低的純釷標准源測定:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:wRa為按本法測定的純釷標准源的鐳當量含量,%;wTh為純釷標准源的釷含量,%。

鈾的影響:當試樣鈾鐳平衡系數C<0.5時,需對鐳含量測定結果進行鈾的影響修正。修正後的鐳含量為:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:QU為鈾的鐳當量;wU為試樣的鈾含量,%;ws,d為未經鈾影響修正的試樣鐳含量,%。

QU可用雜質含量很低的純鈾標准源測定:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:wRa為按本法測定的純鈾標准源的鐳當量含量,%;wU為純鈾標准源的鈾含量,%。

65.3.3.3 高純鍺γ能譜儀能譜法

詳見本章65.1.3.15高純鍺γ能譜儀能譜法測定鈾、釷、鐳。

⑥ 請問怎麼檢測鐳元素

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⑦ 鐳射測厚儀是什麼儀器,怎麼工作的

鐳射測厚儀其實是激光位移感測器的一種,鐳射其實就是英語Laser的諧音,中文翻譯就是激光。它可以長時間監測位移變化,可以應沒告用到火神含車輪輪緣輪廓測量、平整度測量,非接觸測量位移、三維尺寸、厚度、物體形變、振動等,例如游察笑真尚有科技的ZLDS10X。

⑧ 鈾鐳平衡系數的測定

在放射性物探基礎理論和前面有關項目任務中已對平衡系數的重要性及其應用進行了討論。並闡述了鈾鐳處於平衡時,鈾鐳之間在數量上有固定的比值,QU:QRa=1:3.4×10-7,此時平衡系數C在數值上等於1,即

放射性勘探技術

若C>1,則鐳的量比平衡時相對多了,稱為富鐳或偏鐳;若C<1,則鈾的量比平衡時相對多了,稱為富鈾或偏鈾。這兩種情況都表明了鈾鐳平衡的破壞。

從式(6-10)中可看出,當鈾鐳處於平衡時,鐳的量是十分微小的,與1t鈾處於平衡的鐳的量只有0.34g。但鐳及其衰變產物在放射性測量中卻佔有十分重要的地位。因為在進行地面γ普查、坑道γ取樣、鑽孔γ測井等放射性測量時,所測得的γ照射量率主要來自於鐳組(占鈾系總γ射線照射量率的90%以上)。因此,γ法找礦實際是直接測鐳間接找鈾的方法,如不掌握具銀昌體測量地段的鈾鐳平衡系數,單純根據測量γ照射量率評價異常或提供礦層含量和厚度是不真實的。所以平衡系數在整個鈾礦勘探過程中是非常重要的參數。

(一)平衡破壞的原因

討論鈾鐳平衡破壞原因,首先要了解鈾鐳元素的化學性質。鈾是活潑的化學元素,它與鐵一樣很容易被氧化,由四價鈾(U4+)氧化成六價鈾(U6+),並以鈾醯絡離子[(UO2)2+]形式存在。鈾醯易溶解於水,特別易溶於酸性水,形成含鈾溶液隨水流動、滲透或蒸發,在遷移過程中有部分含鈾溶液在氧化帶與(SiO4)4-、(PO4)3-、(AsO4)3-等絡離子作用,形成各類次生鈾礦物,有一部分被褐鐵礦、黏土礦物和SiO2·nH2O等膠體吸附。大量的含鈾溶液被地表水或地下水帶入低窪地區或沿構造破碎帶滲透到深部,在有機質的還原下,或有機質、黏土、磷酸鹽的吸附作用下沉澱下來,在有利的條件下形成新的鈾富集。

鐳相對於鈾來講,其化學性質不活潑。鐳的硫酸鹽和碳酸鹽溶解度很低,所以在適合鈾遷移的硫酸鹽和碳酸鹽介質中,鐳相應地得到保存。鐳也能被黏土、淤泥、有機質、鐵、錳的氫氧化物所吸附。在水溶液中鐳可能以有機化合物形式搬運。不難看出,平衡系數的破臘中壞與鈾鐳的化學性質和鈾鐳所處的地球化學環境有關。即與鈾礦床所處的鋒局扒氧化還原環境、水質類型、礦石和圍岩的物質成分等有關。因此掌握鈾礦床所處的地球化學環境,對研究平衡系數,探討平衡位移是十分重要的。

1.不同氧化程度對平衡破壞的影響

地球表面被氧氣包圍,一切活潑元素均能與氧化合而生成氧化物。其氧化程度由淺入深,由表及裡,由強變弱。根據地表岩石的氧化程度,可以把岩石劃分成三個帶,氧化最強烈的稱氧化帶,未被氧化的稱原生帶或還原帶,介於這二者之間的稱過渡帶。

關於氧化帶的劃分,一般按水中的氧化還原電位(Eh值)和含氧量來判別,如表6-3所示。

表6-3 用Eh值和含氧量劃分氧化程度的標准

當鈾鐳處於氧化帶中時,平衡破壞一般偏鐳。在原生帶中鈾鐳處於平衡或平衡偏鈾。在過渡帶中平衡情況比較復雜,往往有平衡、偏鐳或偏鈾三者交替出現,甚至在同一層礦體上從幾厘米到幾十米范圍內平衡系數呈鋸齒狀的跳動,但是三者的偏距不會太大,一般為±20%左右(相對於平衡系數為1而言),如圖6-13所示。

圖6-13 廣西某鈾礦鈾鐳平衡系數隨深度的變化

(據李善榮等,2008,內部資料)

(a)平衡系數沿礦體走向的變化;(b)平衡系數隨礦體傾向的變化

由圖6-13可見,礦體走向上的平衡系數變化不大,鈾鐳基本處於平衡狀態。這是處於地表以下20m處多個工程上取樣所得的結果,雖然標高變化很大(125m),但平衡系數的變化卻在±20%之內。而礦體傾向上,平衡系數在62m內的變化卻超過±20%。從1520m標高偏鐳急劇變化為偏鈾。可見礦體在傾向上氧化程度的變化是很劇烈的。

2.水的分類和分布對平衡破壞的影響

根據水中pH值的大小,把天然水劃分為酸性水(pH<7)、中性水(pH=7)、鹼性水(pH>7),其中酸性水最易溶解U6+

水在自然界分布很不均勻。從大陸水系分布情況看,在濕熱地區,雨量充沛,飽含氧及二氧化碳的大氣降水,大量補給地下水,加劇了近地表岩石的化學風化作用,加大了岩石的氧化程度。但由於地形起伏變化、裂隙發育程度及岩礦石密度的差別等,使地表水和地下水的滲透能力相差很大。導致地表以下氧化深度相差很大,一般氧化深度0~80m。如果岩層是隔水層、透水層交替出現,並伴隨裂隙的穿插,則會出現層間氧化帶。在一二百米深處也可形成氧化帶。一般山谷、河床、低窪部的氧化發育較深,山坡和不易積水的地區氧化程度較差。因而出現平衡破壞比較復雜的情況。

在乾旱地區,由於雨量少,溫差大,岩石的機械風化強烈,對平衡破壞影響小;但由於深部的水分不斷向上蒸發,可以使地下水中鈾元素相對集中沉澱出來,造成地表部分出現偏鈾現象。

經譚洪波(2009)研究,甘肅某金鈾礦床不同類型的地下水對鈾鐳平衡的影響很大,如圖6-14和表6-4所示。

圖6-14 甘肅中川金鈾礦床5號礦帶水文地球化學分帶剖面圖

(據譚洪波,2009)

1—地下水位線;2—勘探後期水位線;3—水中陰離子界限;4—水中陽離子界限;5—鈣質水;6—鈣鎂質水;7—重碳酸-硫酸鹽水;8—平硐及編號

表6-4 甘肅某金鈾礦床水文地球化學分帶表

註:礦物標志中「+」的個數表示該礦物含量的多少。

由圖6-14和表6-4可見,在PD-8以上至地表(標高1920~2100m)大部分位於潛水面以上,處於近地表環境下。這里裂隙密集、斷層發育,氧氣含量高達17.3mg/L,Eh值高達400mV,由黃鐵礦氧化而來的褐鐵礦和黃鉀鐵礬很發育,並含有大量的次生鈾礦物(如鐵鈾雲母和鈣鈾雲母)。在PD-8中Fe3+=10Fe2+,硫酸根離子濃度比PD-6和PD-4都多。這些指標都表明此處處於強氧化帶,故鈾鐳平衡系數較大(C=1.4)。在PD6至PD-2之間氧氣的量雖然減少,但仍大於表6-3中的標准;並且硫酸根(

)和碳酸氫根(

)的量較大,Eh值為290mV,PD-4中鈾黑、褐鐵礦和高嶺土(由長石風化而來)較發育,這些指標說明此處仍然處於氧化帶中;但礦物標志中見到了未氧化的黃鐵礦和鈾的原生礦物,並且鈾鐳平衡系數略偏鈾(但接近於1),說明此處氧化程度不高,所以劃分成弱氧化帶。在PD-2至PD-4之間,雖然在PD-4局部地段Eh值仍然高達574mV(甚至比氧化帶都高),但氧氣量、硫酸根和Fe3+及高嶺土大量減少,而黃鐵礦大量增加,表示氧化環境的鈾黑已經不再出現,這些指標表明PD-2至PD-4之間某些地段處於氧化帶而其他地段處於還原帶(PD-2局部鈾鐳平衡系數已經偏鈾),故將此處劃分為過渡帶;而PD-4中鈾和氡的含量都很高,分別為980×10-5Bq/L和558×10-5Bq/L;此處已經位於潛水面以下,氧氣供應不足,故PD-4以下應該劃為還原帶。

3.礦石和圍岩的物質成分對平衡破壞的影響

當鈾的伴生礦物或近礦圍岩中富含硫化物時,這些硫化物氧化後與水作用形成硫酸,酸性水對鈾的溶解能力很強,使鈾溶解遷移,破壞鈾鐳平衡。如果近礦圍岩或礦石中富含硅酸鹽和磷酸鹽礦物時,鈾不易溶解,平衡相對穩定。如果礦物為碳酸鹽,則有利於鈾的沉澱。

甘肅禮縣中川地區的野外找礦實踐中發現(姜啟明,2005),中石炭統的碳質板岩和泥質板岩中的鈾礦化很多,這是由於碳質和泥質對鈾的吸附能力較強所致,表明鈾礦對岩石是有選擇的。而圖6-14和表6-4中,還原帶中出現了大量的碳酸鹽,水中鈾含量亦大量增加也說明了碳酸鹽的存在有利於鈾的沉澱。

4.礦石鈾含量對平衡系數的影響

據龐善榮、謝霞霞對廣西某鈾礦的研究(2008),鈾礦體的品位對平衡系數也有影響,如表6-5所示。

由表6-5可見,在正常岩石和低品位礦石中平衡系數是偏鐳的;在較高品位的鈾礦石中,鈾鐳平衡系數顯著偏鈾。其規律是隨著鈾品位的提高,鈾鐳平衡系數逐漸下降。形成這種規律的機制尚待進一步研究。

表6-5 廣西某鈾礦鈾含量與平衡系數之間的關系

(二)鈾鐳平衡系數研究與測定方法

研究放射性平衡的方法是確定礦石中鈾、鐳之間的數量關系。使用輻射儀在天然產狀下測定鈾、鐳含量,可以直接確定平衡系數。但影響因素很多,尚未廣泛應用。當前最基本的方法,仍然是在野外採取樣品。在實際工作中,把採集的礦石樣品,送實驗室分別進行鈾、鐳分析,將求得的QU、QRa含量,代入式(6-10)便可計算樣品中鈾鐳平衡系數值的大小。

選取樣品的原則:首先樣品要有代表性,它不僅能夠反映局部礦段的平衡狀態,而且能夠根據這部分樣品結果,了解一個礦體、一個礦帶,甚至整個礦床的放射性平衡變化規律。為此,在選取樣品時,要按礦體所處的地球化學環境,按氧化帶、還原帶、原生帶、鈾含量品級,沿礦體的走向和傾向分別選取。研究平衡系數的樣品,可以從刻槽樣品和礦心樣品中選取。如果缺乏代表性,可用撿塊法補取樣品,撿塊樣品最低質量不得少於1kg。取樣數量取決於礦體規模和平衡系數變化大小。如果平衡破壞較復雜,應按礦段或礦體,在各種工程中選取樣品。在中、小型礦床中取樣100個以上,在大型礦床上則要選取樣品300個以上。

如果平衡破壞變化較簡單,且有一定規律時(即幾率分布曲線為單峰,而且曲線翼部梯度較陡),為了降低成本,減少分析和計算工作量,可以採用組合樣。組合原則也應按地球化學分帶,不同品級、不同礦體、不同岩性、不同中段分別組合。

參與組合樣的單個樣品質量P,應按下式加權計算:

放射性勘探技術

式中:P,h——參與組合樣的單樣質量之和及長度之和;

Pi,hi——參與組合樣的第i個樣品的質量和長度;

P——組合樣品的質量(最低500g)。

式(6-11)顯然是加權平均值。參與組合樣品的單樣個數不得少於5個,也不宜太多,一般由5~10個單樣組合而成較適宜。

組合樣數量根據平衡破壞情況而定。當平衡系數變化不大時,一個礦區組合20~30個樣品就能滿足要求。平衡破壞變化大時,組合樣數量應適當增加。

(三)平衡系數的資料整理

平衡系數資料整理的主要內容,包括繪制平衡系數頻率變化曲線圖、計算平衡系數的變化系數、求礦床或各塊段的平均平衡系數。

1.平衡系數頻率曲線的繪制

根據單樣或組合樣求得的平衡系數值,用數理統計方法對數據進行分組列表、統計頻數和頻率,再製作頻率分布曲線圖。通常情況下,由於平衡系數受多種因素的影響,鈾和鐳在礦體及圍岩中造成復雜的平衡破壞,使頻率曲線峰形多變,平衡系數可在很大的范圍內變化。盡管如此,仍可根據頻率曲線形態將各礦床的平衡系數大致歸納成兩大類,四小類,如圖6-15所示。

(1)第一大類

鈾鐳平衡系數頻率分布曲線有一定變化規律。曲線呈單峰形態,可能與縱軸對稱[圖6-15(a)],此時礦床或礦體的平衡系數近似等於1。對於這種情況,在γ測井和γ取樣的定量計算中不需做平衡修正。頻率曲線峰值也可能偏向縱軸的左邊或右邊[圖6-15(b)、(c)],此時礦床或礦體的平衡破壞(偏鈾或偏鐳)。在γ測井和γ取樣定量解釋中,應根據規范要求做平衡修正。如圖6-16是甘肅禮縣范家壩鈾礦9號和10號礦體的鈾鐳平衡系數頻數曲線圖(魯挑建等,2010)。由圖6-16可見,該鈾礦床深部平衡系數偏鈾,要密切注意γ照射量率偏低的地段,否則極易漏礦。

圖6-15 鈾鐳平衡系數頻率分布曲線類型圖

(a)單峰近正態分布;(b)單峰負偏分布;(c)單峰正偏分布;(d)多峰無規律分布

圖6-16 甘肅省禮縣范家壩鈾礦9號礦體(a)和10號礦體(b)鈾鐳平衡系數頻數分布曲線圖

(據魯挑建等,2010)

(2)第二大類

平衡系數頻率分布曲線出現顯著無規則變化。如曲線呈多峰(圖6-13(d))、峰部平緩、梯度很大,這種情況對γ測量,特別是對用於γ測井和γ取樣的定量計算極為不利。

2.平衡系數的變化系數

用下式計算平衡系數的變化系數:

放射性勘探技術

式中:

——用算術平均法求取的平衡系數;

Ci——單個樣品中的平衡系數;

n——樣品個數。

經驗證明,當取樣塊段內C<20%時,說明平衡系數變化簡單,在塊段內可用一個平均平衡系數;如果C>20%,說明塊段內的平衡破壞情況較復雜,應按礦體所處的地球化學環境,按品位級別分別求平均平衡系數。

3.求平均平衡系數

在弄清平衡規律破壞的前提下,用單樣或組合樣獲得的平衡系數,按鈾含量品級和樣品長度計算加權平均平衡系數:

放射性勘探技術

式中:hi——第i個單樣或組合樣的長度;

QUi——第i個單樣或組合樣的鈾含量;

Ci——第i個單樣或組合樣的平衡系數。

當礦床內總平衡系數變化頻率曲線服從正態分布時,平均平衡系數在

-2σ~

+2σ之間的數量95.4%以上,可認為平衡系數變化簡單,整個礦床可用一個平均平衡系數代替,否則應按不同塊段分別求取平均平衡系數。

⑨ 鐳的測定

射氣閃爍法

方法提要

226Ra與其子體核素222Rn達到平衡時,兩者放射性活度相等。222Rn的放射性活度可用射氣閃爍法測定,從而間接測定226Ra。

利用鐳與鋇能形成硫酸鋇鐳同晶共沉澱的性質,以硫酸鋇作載體,共沉澱水樣中的鐳,使其得以富集。以鹼性EDTA溶解沉澱,封閉於擴散器中積累222Rn。

達平衡後,將222Rn轉入閃爍室。閃爍室內壁塗有硫化鋅熒光體,其原子受222Rn及其子體核素產生的入射線激發產生閃爍熒光,經光電倍增管轉換,形成電脈沖輸出。單位時間內產生的脈沖數與222Rn的放射性活度呈正比。

本法最低檢測濃度為3×10-3Bq/L。

儀器和裝置

室內氡釷分析儀配500mL閃爍室。

定標器。

真空泵。

擴散器100mL。

乾燥管30~40mL,內裝氯化鈣。

試劑

硫酸。

氯化鋇溶液(100g/L)。

鹼性EDTA溶液稱取150gEDTA二鈉鹽和45gNaOH,溶於純水中,稀釋至1000mL。

液體鐳標准源0.5~50.00Bq。

分析步驟

檢查定標器是否滿足儀器說明書中給出的技術指標要求。

檢查探頭與閃爍室連接賀虧部位有無漏光。

檢查閃爍室及其進氣系統有無漏氣。將被檢閃爍室送入氡氣,分別放置1h和放置3h後測量計數率,後者應高於前者約10%,如相對差值很小或為負值,則可判定被檢閃爍室漏氣。

選擇探測器閾電壓和工作電壓。將擴散器中液體鐳標准源所積累的氡氣送入閃爍室,放置3h後,在各個甄別閾值點,測量不同工作電壓下的計數率,繪制出各甄別閾值點的高壓-計數率關系曲線,從中選擇「坪」長大於60V,「坪」斜小於10%的曲線所對應的甄別閾值作為探測器的閾電壓。在選定的閾電壓下,測量不同工作電壓下的本底計數率,繪制高壓-本底計數率關系曲線,選擇較低本底計數陸攜率(<0.05s-1)對應的高壓為探測器的工作電壓。

在選定的工作電壓下,連續進行15次測量,計算平均計數率N和標准偏差s,如果s<1.5N,則穩定性合格,所選工作條件有效。否則需重新選擇工作點。

測定閃爍室本底值。在選定的工作條件下,分別測量各待用的閃爍室的本底計數率,取多次測量的平均值。

測定閃爍室校正因子K。將裝有液體鐳標准源的擴散器,用真空泵驅盡其內部的氡氣,旋緊其兩口的螺旋夾,積累氡。記錄鐳源放射性活度和封閉時間。積累時間依226Ra放射性活度而定,大於20Bq,積累1~2d;1~20Bq,積累3~8d;小於1Bq,積累10~15d。

將積累的氡氣送入已知本底的閃爍室內,測量計數率(方法見測量)。

按下式計算閃爍室校正因子K:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:K為閃早拍伏爍室的校正因子,Bq/s-1;A為液體鐳標准源的放射性活度,Bq; 為測得的液體鐳標准源的平均計數率,s-1; 為閃爍室本底平均計數率,s-1;1-e–λt為氡的積累函數;λ為氡的衰變常量,0.00755h-1;t為氡的積累時間,h;e為自然對數的底。

1)樣品預處理。量取1~5000mL酸化水樣於燒杯中,加熱至沸。加入1.0~1.5mLBaCl2溶液,在不斷攪拌下,滴加5mL(1+1)H2SO4。保溫4h或放置過夜。

用虹吸法吸去上層清液,沿杯壁加入30mL鹼性EDTA溶液,加熱溶解沉澱,使溶液清澈透明,蒸發濃縮至約30mL,冷卻至室溫。

2)封樣。將濃縮液通過小漏斗轉入擴散器中,用少量純水洗滌燒杯壁和小漏斗三次,洗滌液並入同一擴散器。控制溶液體積為擴散器體積的1/3左右。將擴散器的一端與真空泵相接,另一端與大氣相通,抽真空(注意控制速度,不可使溶液溢出)15~25min,用空氣洗帶法清除積累的氡氣。之後,將擴散器兩端封閉。記錄封閉時間和擴散器編號。積累氡20~30d。

3)送氣。將閃爍室一埠與乾燥管的一端用膠皮管連接,將乾燥管的另一端通過膠皮管與擴散器的一端連接,如圖83.1所示。

圖83.1 進氣系統連接圖

用真空泵將閃爍室和乾燥管抽成真空(<1kPa),旋緊螺旋夾1、2(螺旋夾3、4在封樣時已被旋緊),依次打開螺旋夾3和1,使擴散器中的氡氣及其子體進入閃爍室,此時擴散室內有氣泡通過溶液。氣泡消失後,緩緩旋開螺旋夾4,控制進氣速度使每分鍾產生100~120個氣泡。10min後調解螺旋夾4,使鼓泡速度加快,並控制在15min內送氣完畢。

送氣完畢後,立即旋緊螺旋夾1、3、4。記錄送氣結束時間和閃爍室編號。從擴散器封閉到送氣結束的時間間隔即為氡的積累時間。

4)測量。送氣結束後,放置51min,然後開始計數,應連續計數5次。根據226Ra的放射性活度確定每次計數的持續時間,單次測量值(計數率)Ni應符合 否則將其視為離群值捨去。將捨去離群值後的各值取平均值。

分析結果的計算

按下式計算水樣中226Ra的放射性活度濃度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:CA為水樣中226Ra的放射性活度濃度,Bq/L;K為閃爍室的校正因子,Bq/s-1; 為樣品的平均計數率,s-1; 為閃爍室平均本底計數率,s-1;R為26Ra的回收率;Ab為試劑空白的放射性活度,Bq;V為所取水樣的體積,L;1-e-λt為氡的積累函數;λ為氡的衰變常量,0.00755h-1;t為氡的積累時間,h;e為自然對數的底。

⑩ 放射性檢測儀的放射性檢測儀的分類

用途及特點
低本底α/β放射性檢測儀是一種測量低水平α、β放射性強度的精密儀器。可用於水、土壤、建材、礦石、氣溶膠、食品等的總α、總β放射性測量; 適用於輻射防護等。LM-02 雙路低本底α/β放射性檢測儀為四路測量裝置。
LM系列放射性檢測儀性能穩定、設計緊湊,使用操作方便。以大面積薄窗流氣式正比計數管為探測器(&Oslash;60mm),用專門設計的屏蔽計數管與測量計數管進行反符合,以降低周圍環境放射性對測量的干擾。用精選「老鉛」作成厚鉛室屏蔽外來輻射。因此,該放射性檢查儀檢測靈敏度高、本底低。能量響應好,對14C低能β射線的探測效率≥40%。優於半導體、閃爍體為探頭的同類檢測儀。LM系列檢測儀採用計算機數控操作,不外設開關旋鈕。通過程序控制可以自行檢測計數管的坪特性,設定計數管的工作點,自行檢測儀器本底計數率,並在對樣品的檢測時自行扣除本底計數,對結果進行修正。結合使用標准源,可以自行校準儀器的探測效率。自動處理檢測結果。可以直接得到被測樣品的放射性比活度Bq/L或Bq/Kg等。
1.主要性能指標:
2.1本底計數率
α≤0.0017cm-2min-1
β≤0.0354 cm-2min-1
1.2 探測效率
1.3 國際國內先進的流氣式探測裝置,靈敏度高、比同類產品(如:半導體探測裝置)穩定性好、配氣瓶,測量樣品的微弱放射性(自來水)效果好。
低本底鉛室約600kg其屏蔽效果達到國內最先進水平;
本底計數率
α≤0.0017cm-2min-1
β≤0.0354 cm-2min-1
活性區:&Oslash;30mm
α源: 241Am ≥ 80%
β源: 90Sr-90Y ≥ 55%
2.3 影響量
α對β< 1% 210Po源
β對α< 0.1% 90Sr-90Y源
2.4 電源:220VAC50Hz 功耗≤250VA
2.5 環境溫度:0-45°C 相對濕度≤90%。
2.6 體積: 主機 560×475×270 mm
2.7 重量: 主機 ≤ 600Kg 長壽命的α放射性氣溶膠對空氣的污染,是構成核輻射對人體內照射危害的主要因素,因此快速測定空氣中長壽命α放射性氣溶膠濃度是一項很重要的工作。α氣溶膠快速監測儀採用微處理器控制,可對伴生性鈾鐳礦山、井下、同位素廠房、實驗室中α氣溶膠進行快速取樣,實現快速測量 。
主要技術條件
測量靈敏度
測量周期60分鍾(可設置),對239Pu α氣溶膠可達0.1Bq/m3
測量范圍0.1 Bq/m3—1×104Bq/m3
儀器工作環境
溫度:0~40&ordm;C (±2&ordm;C)
濕度:不大於90%(30&ordm;C)
電源:AC 220V (194V—242V)
正常條件下儀器探測效率,對239Puα粒子h≥30%。
正常條件下儀器的基本誤差不大於±10%。
正常條件下,儀器工作八小時其探測效率變化不大於±10%。
有效取樣面積為Ф30mm。
取樣流量≥0.05m3/min (取樣濾膜孔徑為1μm,過濾效率為99%)。
計數的容量為99999999。
D301主機尺寸180*260*230,RMS-09采樣器355*400*205
儀器的組成
儀器由配套的RSM-09氣溶膠取樣器、D301氣溶膠測量儀(主機)組成。
測量儀器1套與選配支架與濾紙
測量原理與技術:
1.全塵采樣的氣溶膠連續測量技術 ,採用半導體探測器作為測量器件,由於半導體探測器解析度高,可以用能量甄別的方法快速測量低濃度α氣溶膠。
2.主要技術特性
2.1 測量靈敏度
2.2 測量范圍0.1 Bq/m3-10×103 Bq/m3
2.3 儀器工作環境
溫度:0~40&ordm;C (±2&ordm;C)
濕度:不大於90(30&ordm;C)
電源:AC 220V(194V—242V)
2.4 正常條件下儀器探測效率,對239h≥30%Puα粒子
2.5 正常條件下儀器的基本誤差不大於±10%
2.6 正常條件下,儀器工作8小時其探測效率變化不大於±10%
2.7 有效取樣面積為Φ30mm
2.8 取樣流量≥0.05m3/min(取樣濾膜孔經為0.22μm,過率效率為99%)。
2.9 計數的容量為108-1。

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