『壹』 活性炭吸附器(ROAC)测氡方法
20世纪60年代初，瑞典用活性炭吸附氡，测量子体214Bi的β射线(最大能量3.28MeV)，寻找铀矿。1977年美国用活性炭法找铀矿，测量的是214Bi的γ射线0.609MeV能量峰的净峰面积，计算氡的浓度。
我国于20世纪70年代末开展了活性炭吸附氡寻找铀矿工作。
活性炭微细的孔隙丰富，比表面积大(700～1600m2/g)，是氡的强吸附剂，在很大容量范围内呈线性关系。
(一)测量土壤氡的操作程序
取直径3cm左右的塑料瓶(编号)，先装活性炭4～5cm厚；上面装干燥剂至瓶口，既去湿，也可以去除Tn的影响；用纱布封口，扎紧，装入探杯内，埋于采样坑中(参见图6-4-1)，一般4～7d为宜，使Rn与子体达到平衡。取出后，在实验室铅室内，进行γ射线总量测量，或用高分辨半导体测器的多道γ能谱仪选择适当的单能量峰进行测量，一般可选0.609MeV(214Bi)，或0.352MeV(214Pb)。计算净峰面积，用来计算氡的平均浓度。
(二)测量空气氡的操作程序
活性炭装置，放在待测位置，空气中氡扩散进入活性炭床被吸附，同时衰变产生的新子体，也沉积在活性炭床内。用多道γ能谱仪测量炭床氡子体产生的γ射线单能峰或能量峰群的净峰面积，可以算出空气中氡的浓度。操作程序如下。
1)将选用的活性炭放入烘箱，在120℃下烘烤5～6h，取出后放入磨口瓶中密封保存待用。
2)准备好采样盒，一般为塑料或金属制成，直径6～10cm，高3～5cm，内装25～200g烘烤后的活性炭(专用的采盒为直径8cm，高2.4cm，内装50g活性炭。上有圆形金属过滤器孔径56μm)，上面覆盖滤膜，称量总重量。
3)样品盒放置在采样点，放在距地面50cm以上的地方(架子上)，面朝上放置，上面20cm范围内不得有其他物品，放置2～7 d。收回时，立即封好，防止氡再沉积。
4)放置3h后测量，此时，再称重量与前者相比，计算水的含量。
5)将活性炭盒放入铅室，用半导体探测器的多道γ能谱仪，测量单能峰(0.609MeV或0.352MeV)或峰群，计算净峰面积，用下式计算空气中平均氡浓度。
核辐射场与放射性勘查
式中：Ap为采样1h的响应系数，Bq·m-3/cpm，即仪器刻度系数；nγ为特征能量峰的净计数，cpm；kw为水分校正因子(实验求得)；t1为采样时间，h；b为累积指数(实验求得，一般为0.48)；t2为采样终止到测量开始时间，h。
根据活性炭强吸附氡的性质，湖南六所研究提出活性炭滤纸测氡方法。即用活性炭(90%含量)制成滤纸(20mg/cm2厚)，用该活性炭滤纸作为滤膜，抽取氡气样，然后测量上面α粒子的计数率，用下式计算空气中氡的浓度：
核辐射场与放射性勘查
式中：NRn为空气中氡的平均浓度，Bq·m-3；nα为活性炭滤纸上α粒子计数率，cpm；n底为本底计数率cpm；kp为标定常数，cm/Bq·m-3；FT为温度校正系数。
『贰』 累积氡气测量方法
(一)α径迹蚀刻法
20世纪50年代末期，科学家们先后发现带电粒子轰击绝缘固体时，可使其产生辐射损伤。60年代初又有人提出化学蚀刻技术，它可以使辐射损伤的潜迹扩大到可用显微镜观察的程度——微米量级。这项技术在60年代末期才引入到铀矿普查工作中，后来逐渐推广到世界各地。
径迹测量的优点：第一为长时间的积累测量，灵敏度高，增加了探测深度，提高了找矿效果；第二为无源探测器，成本低，质量可以得到保证；第三可同时测量氡、氡的短寿命子体和氡的长寿命子体所衰变产生的α粒子，以及铀和镭分散晕中衰变生成的α粒子，不受强的γ和β射线的干扰。
1.基本原理
具有一定动能的α粒子射入绝缘固体物质时，所经过的路径上会造成辐射损伤，当把遭受损伤的物质材料放入强酸或强碱中浸泡时，受损伤的部位较未受损伤的部位的化学活动性强，会较快地发生反应并溶解到溶液中。在受损伤的部位处出现小坑——蚀坑或径迹。这样的化学作用过程我们称为“蚀刻”。
如果某处具有释放α粒子的铀源，在该处埋设的固体径迹探测器就会遭到α粒子的轰击，并形成潜迹。再把探测器在室内进行蚀刻，就会显现出径迹来。一般来讲径迹的密度值取决于地下可能存在的矿体的铀含量、矿体规模、产状、埋深以及盖层性质，也与地球物理特征、地球化学环境、地质条件以及探测器本身的性能等因素有关。所以当具有一定规模的径迹密度受构造(或岩性)控制时，就预示地下的矿化可能性大，反之就小。
当矿体位于潜水面以上时，α径迹的主要来源可归结为如下三个部分：
1)在探杯口接触地面处，α粒子的自由射程范围内，由铀组核素衰变的α粒子有可能被探测器记录到，如图3-14中所示的①所示。
2)原生氡(Rn1)：是铀矿体或原生晕放出的氡。由图3-14可看出原生氡Rn1本身又可以直接迁移到探杯中，并被探测器记录；同时沉淀在杯口的原生氡Rn1的沉淀物也可能被探测器所记录。
3)次生氡(Rn2)：铀矿体在一定的地球化学环境和地质条件下，能在其上部数十米到数百米的范围内形成次生晕，其衰变放出的氡为次生氡即Rn2。
当矿体位于潜水面以下时，矿体、原生晕及次生晕中的铀、镭的α辐射体都能不同程度的溶于水，这时沉淀在潜水面附近的上述核素也能向杯口迁移。其中迁移距离最远的是气态氡。
2.固体径迹探测器及其埋设技术
20世纪60年代末期，径迹蚀刻技术才被引用到铀矿的普查与勘探工作中。1972年报道了最早用于找铀矿的绝缘固体探测器，它是属于第一代产品。目前固体径迹探测器的种类较多。表3-9列出了几种固体径迹探测器。
图3-14 径迹找矿原理示意图
表3-9 国内外常用ATD主要技术参数
(1)固体径迹探测器原理
径迹探测器是指胶片片基、玻璃、云母等固体绝缘材料。当带电粒子或核辐射碎片射入上述绝缘体后，在其路径上因辐射损伤会产生细微的痕迹，其直径为10-8m，长度(1～10)×10-8m，称为潜迹，用电子显微镜才能看到。在用强酸或强碱腐蚀这种受过辐射损伤的材料后，潜迹就被扩大，直径可达2×10-5m左右。在一般的光学显微镜下就可以观察到辐射粒子的径迹。上述固体绝缘材料都能用于探测辐射粒子，而最好的是有机硝酸纤维(C6H8O9N2)。
径迹探测器无需外加电场及电子仪器，便可以长时间连续记录入射粒子并存储有关信息，能方便地在野外进行长时间累积测量。
(2)固体径迹探测器的阈特性
带电粒子在探测器中所造成的损伤，并非全部都能在蚀刻后被显示出来。只有损伤严重，即径迹密度大于或等于某一阈值(也称临界损伤密度)时蚀刻后，才能形成径迹。具有一定阈值的材料，只记录辐射损伤密度等于或大于这一阈值的那些重带电粒子。
图3-15表示出各种重带电粒子的辐射损伤密度与粒子速度(能量)的关系，以及几种探测器材料的阈值，图中可见，硝酸纤维可记录质子和比它更重的粒子；聚碳酸酯可记录α粒子(即He)和比它更重的粒子，但不能记录质子；而云母只能记录Ne以上的更重的带电粒子。了解这些材料的阈特性，有助于选择探测器材料。
图3-15 各种重带电粒子在固体径迹探测器中的辐射损伤密度与粒子速度(能量)的关系及几种探测器材料的阈值
重带电粒子在探测器中的全部路程上能产生辐射损伤程度并不一致。一般可将其全部路程划分三段，其作用情况如图3-16所示。
(a)路程的起始部分(图中的A～B段)：由于粒子的能量高、速度大，所产生的辐射损伤密度低于阈值，故不能产生可蚀刻的径迹；
(b)路程的中间部分(图中的B～C段)：其辐射损伤的密度高于探测阈值，这段可产生可蚀刻径迹；B～C段称为最大可蚀刻射程。
(c)路程的末尾部分(图中的C～D段)：粒子的能量已经很小，辐射损伤的密度已降到探测器阈值以下，所以这部分不能产生可蚀刻径迹。
(3)探测器的埋设
如图3-17所示，将探测器安装在探杯支架上，倒扣在深约40cm的挖好的坑中，然后填回土埋好。
图3-16 重带电粒子在探测器中的路程与阈值的关系
图3-17 探测器的挂片方式及埋片示意
(4)探杯
其目的是保护探测器，防止沙土压坏、碰碎，可以存储气体，具有一定的定向作用。其容积为(6～8)cm×(5～7)cm×10cm。玻璃杯子、竹筒子甚至一块木板均可。
(5)固体径迹探测器的化学蚀刻
各种固体径迹探测器有一定差别：①对硝酸纤维用6～7mol/L(摩尔/升)的NaOH或KOH，在恒温50℃左右浸泡30min即可。②对醋酸纤维，需要在上述化学蚀刻液中按100mL加1～3gKMnO4的比例，制成蚀刻液，蚀刻时保持60℃恒温，浸泡30min。③对聚碳酸酯，需要先将化学纯的KOH用蒸馏水配制成5.7mol/L的溶液，再取KOH(5.7mol/L)与C2H5OH(乙醇)按体积比1：2制成化学蚀刻液。将聚碳酸酯片放入，保持60℃恒温，30min取出，用清水冲洗晾干。④CR-39片，蚀刻液用KOH制成6.5mol/L。保持恒温70℃，放置10h后取出，用清水冲洗晾干。
3.工作方法和技术
α径迹蚀刻法找矿的效果取决于工作地区有利的地质条件、物理化学性质和环境、α径迹法的使用前提和有效探测深度。原则上说取决于各种晕的发育程度。因为各种晕是铀元素在成矿期间和期后，由于内因和外因的作用分散到周围的基岩、土壤(冲积、残积和坡积层)、水(地下水、土壤水和地表水)和气(土壤气体和近地表气体)以及植物中而形成的。同时，很大程度上也取决于有利氡射气的扩散通道的发育程度，像围岩的破碎程度和孔隙度、断裂、构造和蚀变等，也取决于水的搬运、渗透和对流等情况。
该法可以单独使用，也可配合其他方法较为有效地应用于各种类型地区，特别适用于其他物化探方法较难取得地质效果的浮土较厚(几米到几十米以上)的地区。例如γ法和氡气法效果不够理想的地区、水文地质条件有利的地区、地表和地下压力差和温度差较悬殊的地区、沙漠和热带地区(利用大气对土壤中氡的抽吸作用)等。
(1)工作前的准备
主要有三个方面，即选区、测网布置和探测装置的准备。
(a)选区：根据有利的地质因素、有利的地球物理特征进行正确的选区，并制定合适的测量网度，才能取得较好的结果。
(b)测网布置：在进行小比例尺的踏勘性径迹测量时，测线最好同地质路线相一致。在进行大比例尺的径迹蚀刻详查和普查时，应尽量准确量好测线，定好测点。
埋杯网格宜取正方网格，这可以有效地进行空间控制，又便于计算机处理。
根据预计的矿体大小、形状，并考虑到有无地球化学晕的存在来确定网格的密度，一般认为，若矿体周围可能有较大的地球化学晕存在时，则可采用较大间距的网格。参考比例尺及点线距见表3-10。
表3-10 α径迹测氡法测量比例尺及点、线距参考表
(2)测量程序
(a)将α径迹探测片切成一定形状，一般取0.8cm×1.5cm，将探测片固定在探杯(T-702型)内的支架上，并在径迹片和杯上统一编号；
(b)在测点挖探坑，一般深度40cm，将探杯倒扣坑中，用土将探杯压紧，再盖上填土，在地表插上标志，如图3-18(a)、(b)所示；
(c)探测器采样时间，一般为20天左右；
(d)化学蚀刻液的配制与蚀刻，按配方配制好蚀刻溶液，可将取回、洗净的探测器进行化学蚀刻；
(e)用一般光学显微镜观察探测器上径迹密度，或用径迹扫描仪计算径迹密度；
(f)平均氡浓度NRn可用下式计算：
放射性勘探方法
式中：nRn为探测片上每cm2净计数；t为布放探测器时间；ks为刻度系数。
(3)α径迹蚀刻法的其他测量方式
(a)在埋杯方法上，可以用塑料覆盖探杯，使用更简便，如图3-18(c)所示；后来出现了在露头上埋杯的新技术，如图3-19所示。
图3-18 挖坑埋杯法示意图
图3-19 露头地区的埋杯方法示意
(b)在应用范围上扩充了在雪层、湖底水下、沼泽地带、沙漠地区进行径迹测量以达到普查与勘探铀矿的目的。雪层径迹测量是在降雪前把探杯理好，待来年春雪溶化时取出蚀刻；用特殊形式的探杯可在湖底水下或沼泽地带进行径迹测量，在水下测量时注意铅制探杯与水面上的浮子保持一致，在沼泽地测量时应使探杯紧贴沼泽地表面，埋杯时间仍为一个月。钻孔中的径迹测量也有了良好的效果，做法是将探杯按一定距离固定在电缆或铁丝上，放入钻孔中进行测量。
(二)α聚集器测量
1.α卡测量
早在1913年，卢瑟福就把金属材料加上负高压收集氡子体，成为实验室观察放射性现象的一种常见方案，灵敏度很高。也许是外加几百伏高压颇不方便，这一灵敏的测氡方法并未在野外地质工作中应用。1979年卡德和贝尔将不加电压的材料埋于地下，用以收集土壤中的氡子体，获得成功。这种方法比较简便，适于野外，但灵敏度较低，为了区别将前者称带电α卡法，后者称自然α卡法，于是α卡法开始用于野外放射性测量。1982年我国又研制了一种使用自身带静电的材料做成的α卡，它同时利用静电场力和未饱和场力，聚集氡子体，兼有探测灵敏度高和使用方便的特点，称为静电α卡法。
(1)基本原理
α卡能收集氡的子体，有两个重要原因：
第一，任何固体表面都有从周围气体中吸附分子、原子或离子的能力。这是因为固体表面的分子或原子都有未被其他相似的原子所包围，而存在未饱和价键力(也称范德华力)的缘故。因此，将固体卡片埋在地下，其表面就会吸附氡子体，形成所谓放射性薄层。
第二，放射性衰变产物的原子多带正电，在有氡的空间里，其衰变子体也多带正电，并很容易附着在空气中的尘埃颗粒上，形成放射性气溶胶。在这种空间引入带负电的电极，则因电场力的作用，正离子极易聚集在其上，形成放射性薄层。
所以用一定材料作成一定形态的收集片，形成放射层，用α探测仪测量卡片上的α计数率的大小，它正比于测点上氡浓度的大小；氡浓度的大小与母体有关，所以可通过α卡测量反映地下高放射性矿体的信息。
(2)α卡的分类
α卡的材质，可以是金属片(银片、铜片或铝片)，也可以是塑料片。探测片可以重复使用。卡片面积一般取为3.8cm×4.5cm，常用的测量仪有CD-1、CD-2型α卡测量仪和FD-3012型α卡仪，以及其他α测量仪均可使用。
如果把卡片做成杯形，则称α杯，相应的方法称α杯法。
使用金属材料吸附或收集α粒子的方法由来已久。随后根据地质工作的需要，采取不同的技术措施以提高灵敏度，从而发展成各种各样的α卡法。
α卡可分自然α卡、静电α卡、带电α卡，其工作方式相同，主要特点参见表3-11。
表3-11 几种α卡法对比表
静电α卡系由过氯乙烯超细纤维薄膜制成，在制造过程中其上带有数百伏负的静电电压，致使静电α卡收集氡子体的能力大增，其灵敏度的比同面积的自然α卡要高数倍。静电α卡具有憎水性，能在野外润湿条件下使用。
(3)野外工作方法
α卡的野外工作方法与径迹测量相似，也要埋片，但不需要繁杂的化学处理。
一般埋片时间取3个小时，或一天，也有取6～9min。如果埋片时间超过10个小时，则α卡上还有214Po。如果Rn和Tn两者并存，则α卡上收集的是两者子体沉积物，需要进行区分。
采用两次读数法可进行氡钍异常分离。通常取卡后立即测得读数为n1，它是由222Rn和220Rn子体共同给出的；经过t时间后，再测一次计数为n2，则有
222Rn+220Rn=n1
a222Rn+b220Rn=n2
放射性勘探方法
式中：a、b是α卡上分别由222Rn子体和220Rn子体产生的α计数之衰减系数，它们是时间t的函数，可由实验求得。
一般，取t=4h，Rn的子体产物基本衰变完了，由此可得
放射性勘探方法
由(3-29)式所确定的数据，对资料解释很有价值。
(4)资料的处理与解释
将α卡的α计数率换成氡浓度，然后作成氡浓度等值线图，确定出异常，与其他方法的等值线异常一起进行地质解释，确定出测区的异常展布与矿体的空间分布的关系，以及矿体上异常特征。
2.α膜法
为了提高探测灵敏度，而加大探测片的面积。经过试验研究，采用比卡面积大25倍的16cm×8cm的透明塑料膜代替α卡，放入特制的圆柱形探杯周围，埋入采样坑中，3h或10h后取出后反转放入RM-1003型射气仪的闪烁探测室进行α活度测量，它的计数率比α卡高10倍，其他与α卡一致。
3.α管法
需要特制一种形状特殊的采样装置，如图3-20所示，为一倒扣的探杯下方装一根上粗下细、形似漏斗的钢制采样器，约半米长，直径1.3cm、带小孔的深部取气导管，在测点用钢钎打孔深70～80cm，后插入导管，压实周围土壤，以免进入空气，累积取样10～12h左右，取出后用RM-1003射气仪测量α粒子活度。
图3-20 α管的装置
这个方法的优点不仅加大了收集器的面积，而且加大了采样深度，对探测深部氡源比较有利。
4.硅半导体α仪测量
采用硅半导体探测器加电子探杯，即对探杯加电，用硅半导体探测器记录氡及子体衰变的α粒子来达到寻找铀矿的目的。
以上几种方法其野外工作与α径迹测量法相同，不再重复。
(三)活性炭吸附测氡法
活性炭法属累积测氡技术，灵敏度高，效率亦高，技术简单，成本低，能区分222Rn和220Rn，适用于覆盖较厚、气候干旱、储气条件差的荒漠地区，它可以用于探测深部铀矿或解决其他有关地质问题。
1.活性炭法的基本原理
静态条件下，干燥的活性炭对氡有极强的吸附能力，并在一定情况下与氡浓度保持正比关系。因此，把装有活性炭的取样器像α卡片似的埋在土壤里，活性炭中丰富的孔隙能强烈地吸附土壤中的氡。经过一定时间后，取出活性炭，测定其放射性α，便可了解该测点氡的情况，据此可以发现异常并解决有关地质问题。
活性炭，是用含炭为主的物质作原料，含有少量的氧、氢、硫等核素及水分和灰分，经高温加工而制得的疏水性固体吸附剂。由于活性炭具有较高的表面积(700～1600m2/g)，因此具有较强的吸附能力。活性炭吸附测氡法就是依据活性炭的这一基本特性。
2.活性炭法的野外工作方法
活性炭吸附测氡法可分为微分法(瞬时法或称抽气法)和积分(或累积法)两种取样方法。目前用的较多的是累积分法，效果也较好。
(a)在去野外埋活性炭之前，宜在室内把活性炭装在取样直径3cm左右的塑料瓶内，编上号，并稍加密封，以免吸附进大气中的氡。活性炭颗粒直径约为0.4～3mm。每个取样瓶中活性炭重约数克至数十克，把取样瓶子装入探杯中，将装好活性炭的取样器埋于采样坑中，坑深约50cm。
(b)埋置时间从数小时、数十小时到几天不等，一般为5天。
(c)到设定的埋置时间后，从坑中取出取样器，记录取探测器时间，密封并送实验室(或现场)测量。
(d)用带有γ探测器(或β探测器)和铅室的定标器，测量活性炭吸附的γ照射量率(或计数率)。测量α射线可在现场进行(不需加铅屏)。记录测区上所有测点的计数值，并按换算系数，计数出氡浓度含量。
注意：活性炭应保持干燥，但不能在高温条件下存放。活性炭吸附氡之后停放一个月左右，可以再用。长期使用或受潮后，其吸附能力要下降，但若将其加热至120℃烘烤后，活性炭的吸附能力便可以恢复。
活性炭法的优点是测氡灵敏度高，可以发现盲铀矿体。其不足之处是吸附器的埋置时间较长，容易丢失，工作效率低，探测设备也较为笨重(要有一铅室)。
该法除用于找铀矿外，还可用于寻找与氡(铀)有关的一些矿种及地下水源，并可应用于地质填图(划分构造带)等方面。
(四)钋法测量
钋 (210Po)是 1898 年居里夫妇发现的,钋的同位素,有天然放射性元素衰变得到,也有人工得到的。作为铀矿普查方法是20 世纪80 年代发展起来的。该法实质就是采样并分析或测量样中的210Po含量。210Po含量增高的测点可能与深部铀矿体、地热和天然气源有关。
1.基本原理
方法的物理基础是，238U的衰变产生的222Rn能够通过岩层向地表扩散，222Rn的子体210Pb在常温、常压下是固体，所以它一旦形成就不会再离开岩层。但210Pb是β辐射体，它经一系列衰变
放射性勘探方法
而后形成稳定核素，它的子体中210Po是强α辐射体，相对强度占铀系的12.4%，半衰期较长(138.4天)，所以经过1384天后，210Pb和210Po即达到放射性平衡，一般地质条件下两者皆处于平衡状态，可通过210Po的测量来获得深部岩层有价值的信息。
依据金属元素在稀盐酸溶液中的电离电位，铜和银均能置换210Po，使附着有210Po的铜片(或银片)变为一个α辐射源，通过α测量仪便可测量出210Po。
2Cu-4e→2Cu2+
Po+4+4e→Po
2.工作方法
野外工作方法与一般的地球化学方法相似。应当注意的是，取样深度和样品粒度要合适。室内分析方法也很多，现举一例：称40目样品5g，倒入100mL烧杯中，加抗坏血酸0.2～0.5g，放一面积为2cm2、厚度为0.1～0.2mm的铜片于烧坏中，再加入2N的盐酸20～25mL。烧杯加盖后放在60℃恒温浴中，水平振荡2h，取出铜片，洗净晾干。即成为无载体α源。再选用低本底的α仪测量5min，测量结果可用计数率直接表示210Po量，也可用下式计算当量含量：
Q=KJ(×10-6)
式中：K为仪器的换算系数，可实测获得，ppm/计数率；J为无载体α源的α计数率。
(五)热释光法
国外在铀矿普查中研究试验的这类方法有三种，即α热释光法(用对α辐射灵敏的剂量探测器测量α辐射的热释光效应，是累积测氡的变种)；γ热释光法(测量γ辐射体的热释光效应，是γ法的变种)；土壤热释光法(研究天然矿物之各种辐射作用的热释光效应)。现简单介绍研究比较成熟的α热释光法。
1.基本原理
将热释光探测器埋于地下一定的时间，它会接受放射性物质的照射而吸收能量，经过一定的时间后取出探测器，带回实验室用专门的热释光测量仪器，加热热释光探测器，记录相应的温度和光强。发光越强，说明受到的辐射越强，反映了埋置点的辐射水平，可以得知放射性元素的含量分布情况，进而解决不同的地质问题。
2.分类
(1)α热释光法
用对α辐射灵敏的热释光材料如[CaSO4(Dy)]，制成有一定厚度(76μm或13.4mg/cm2)和形状的探测器，将探测器按一定的测网埋入土壤层中，约30天取回，在室内加热条件下，用仪器测量α强度。该强度与探测器释放出的光能成正比，而释放出的光能是与探测器在埋设期间受α粒子的照射剂量成正比。
(2)γ热释光法
用对γ辐射灵敏的热释光计量剂LiF，埋在地下接受放射性照射，约30天后取回，测量所释放的光强，它正比于测点附近土壤层中一定影响范围内的γ辐射体和来自一定深度上氡所产生的γ辐射体的强度，进而可推测被测点放射性辐射的大小。
(3)土壤热释光
利用取自岩石或土壤的天然物质(如石英、方解石)或矿物作为辐射剂量的天然探测器，测量在加热条件下其释放的热释光强度，此光强正比于测点处放射性辐射强度，从而可用于探测地下一定深度辐射体。
3.装置
(1)α热释光探杯
热释光探测器是装在高强度的硬塑料杯内的，又由于它只对α辐射灵敏，故称为α探杯，如图3-21所示。实际上它就是一块厚76μm的薄膜。典型的α粒子能量为5.5MeV，在这种物质中射程为31μm，所以探测器能把射入其中的α粒子能量完全吸收。图中示出的α探测器被封闭在镀铝的聚酯薄膜中，目的是保护探测器，并可以使两个侧面均能接收α辐射，从而可提高灵敏度。
图3-21 探杯截面图
(2)γ热释光探杯
与α探杯相似，只不过探测器不同。
4.工作方法
野外埋设热释光探杯的情况，大体与α径迹法相同，30天后取回探测器送室内用热释光剂量仪进行测量。
(a)按测量比例尺布置好测线，按网格进行热释光探测器埋设，对土壤热释光法则取土样，深度为40cm；
(b)30天后取回热释光探测器，对于土样则需要进行分析前的预处理，晒干，过筛120目；
(c)用仪器测量在加热条件下测量热释光探测器或土壤的热释光的光强I，目前的仪器有RGD-3、FJ-369；
(d)光强I正比于受照射的放射性强度，即正比于测点辐射体的氡浓度，根据标定系数，计算氡浓度的大小；
(e)绘制平面等值线图或剖面图，进行资料的解释。
国内的天然热释光法已有良好的试验结果，在已知区可发现100～120m深的盲矿，未知区的测量结果也可与其他方法很好地进行对比。
『叁』 土壤中氡浓度测量
土壤氡测量方法包括：①瞬时测氡法，主要是硅半导体测量仪器或ZnS（Ag）闪烁内室测量仪；容②累积测氡法，包括固体核径迹法、活性炭法、热释光测量等。
瞬时测氡法，用取气装置将土壤孔隙中的自由氡抽取到仪器装置中，用现场测氡仪器直接测量。目前应用较多的有镭A测氡仪（FD-3017，图10.2.4）其结构如图10.2.5所示。
该仪器采用金硅面垒半导体探测器，通过测量218Po粒子的活度来测定氡的浓度。野外采样工作程序如下：
a.将取样器插入一定深度（通常是50～60 cm）；
图10.2.4 镭A测氡仪（FD-3017）照片
b.用手动（或机械的）方法将土壤气吸入一定容积（1.5l）的抽筒中；
c.抽筒中的土壤气中的218Po粒子被加负电压的铝片吸附（收集3分钟）；
d.将铝片放入半导体探测器上测量（用单道脉冲幅度分析器分析α粒子的能谱，并累积计数）；
e.用换算系数求得测点处的氡浓度，计算公式为
图10.2.5 镭A测氡仪（FD-3017）示意图
环境地球物理学概论
式中：F为仪器经氡室刻度求得的刻度因子（或称为换算系数）；n为采样时间内的计数。
『肆』 氡气测量常用仪器
用于野外仪器的多为AuSi面垒和SiPIP，以及Si(Li)半导体探测器、专电离室、ZnS(AuS)闪烁室探测器。
仪器可以分属为直接测氡仪和测量氡及子体衰变的α粒子的α仪。直接测氡仪早期使用过FD-118，使用电离室测量氡放出的α，其测量方法是先打一个孔，用取样器抽取土壤中一定量的气体，然后测量取样气体中氡放出的α粒子或氡子体放出的α粒子，不同的仪器抽气和测量α粒子的方式不同。如RE279型射气仪的抽气循环系统采用的双循环方式。RM-1003型射气仪采用的单向抽气方式。现在主要使用FD-3017型RaA测氡仪，它采用单循环方式抽气，使用铝片收集氡的子体RaA，然后用金硅面垒探测器测量子体RaA放出的α粒子。
累积测氡法的方法较多，由于采集氡及其子体放出的α粒子的采集装置不同，都配有相应的α测量仪，如活性炭法，使用专门仪器测量活性炭瓶放出的α或β、γ射线，这类仪器有HD-2003型活性炭吸附测氡仪，它用来测量被活性炭吸附的氡及子体的γ射线。而热释光测量仪，主要用于测量受照射热释光片的光强，主要仪器为RGD-3、FJ-369。
『伍』 检测(室内)氡气用什么什么仪器比较好哪位达人介绍一下
介绍来次美国进口的氡气检测仪 LB-RAD7
产品名称: 氡气检测仪/美国
产品型号: LB-RAD7
产品展商: 北京中诺远东科技有限公司
产品文档: 无相关文档
简单介绍
LB-RAD7型（产地：美国）α能谱氡气检测仪是为市场上响应和恢复时间最短的、嗅探式和连续操作的手提式检测仪。操作简单，按微电脑的提示进行，以频谱曲线显示所测的氡气及钍射气浓度，并可用红外打印机输出数据。通过干燥装置降低采样空气的湿度，提高检测结果的准确度。可以设置氡气和钍气计数时发出的鸣声，了解高污染区。多种配件选择，可以测量空气中氡、土壤中氡及水中氡。
仅需1小时就能测量美国EPA规定的4pCi/L行动水平浓度。
氡气检测仪/美国的详细介绍
氡气检测仪/美国
仪器介绍
LB-RAD7型氡气检测仪/美国（产地：美国）α能谱氡气检测仪是为市场上响应和恢复时间最短的、嗅探式和连续操作的手提式检测仪。氡气检测仪/美国操作简单，按微电脑的提示进行，以频谱曲线显示所测的氡气及钍射气浓度，并可用红外打印机输出数据。通过干燥装置降低采样空气的湿度，提高检测结果的准确度。氡气检测仪/美国可以设置氡气和钍气计数时发出的鸣声，了解高污染区。氡气检测仪/美国多种配件选择，可以测量空气中氡、土壤中氡及水中氡。氡气检测仪/美国，
仅需1小时就能测量美国EPA规定的4pCi/L行动水平浓度。
技术参数
产品规格：
氡气检测仪/美国，探测器
固态的、离子植入的、平面的、硅a探测器。氡气检测仪/美国对困扰很多其它探测器的震动和噪音不敏感。特别低的本底。如果没有氡气，LB-RAD7氡气窗口就没有计数。
目标空气
Rn-222［氡气］；Rn-220［钍射气］
动力范围
氡气检测仪/美国，0.1~20,000 pCi/L［4~750,000Bq/m3］。氡气检测仪/美国检测下限可到0.1
pCi/L。因为空气检测中多数读低于1.0 pCi/L，所以特别有用。
灵敏度
嗅探模式：0.25 CPM/pCi/L
正常模式：0.5 CPM/pCi/L
内置泵
氡气检测仪/美国，微处理器控制，定时或者连续：1升/分钟。
能谱
氡气检测仪/美国，能打印显示氡气和钍射气的特征峰的a能谱。氡气检测仪/美国打印出随时间变化的氡气浓度。
恢复
氡气检测仪/美国，从半衰期为3.05分钟的高氡气暴露值恢复；12分钟内恢复到小于峰值10%，在30分钟内恢复到峰值的1%，在1小时内从20,000
pCi/L降至1 pCi/L。
预置协议
氡气检测仪/美国，嗅探模式、1天、2天、星期、用户自定义、抓取、Wat-40、Wat-250及钍射气
周期时间
氡气检测仪/美国，按您的要求设置周期间隔，从2分钟到24小时。
数据显示
氡气检测仪/美国，两行´16字符的LCD显示。多重窗口和广泛菜单。
数据存储
氡气检测仪/美国，存储1000次氡气测量，包括时间、日期、温度、湿度、电池电压、操作模式、氡气及钍射气和统计不确定度。
输出
氡气检测仪/美国，RS-232串口用于下载到电脑。氡气检测仪/美国，也能用 RADLINK软件进行的LB-RAD7的远程控制和/或外部中继盒控制。
打印机
氡气检测仪/美国，HP打印机。红外连接，无须连线。氡气检测仪/美国测试中和测试结束都可以打印数据、棒条图和能谱。
电源
氡气检测仪/美国220V交流电源：连续监测
氡气检测仪/美国6V 2.5Ah可充电电池：每充电一次可有72小时操作时间。
氡气检测仪/美国可选低压AC/DC输入允许用汽车充电附件插座进行操作和内部电池充电。
环境
氡气检测仪/美国工作环境：0~50ºC；0~100% 相对湿度，无凝霜。
存储温度：-40~60 ºC
尺寸
氡气检测仪/美国：9.5”´7.5”´10.5”，约5kg
外壳：高度密封、高密度外壳。RAD7通过了很多跌落实验。
氡气检测仪/美国
『陆』 空气中氡浓度测量方法
连续测量空气中氡浓度，近年来发展很快。目前使用的连续氡浓度测量仪主要有三种类型。闪烁室、半导体探测器和脉冲电离室，简列于表6-3-2。
表6-3-2 常用的连续氡浓度探测器
在我国目前最常用的是闪烁室法和双滤膜法。
(一)闪烁室法
闪烁室是美国阿贡实验室研究提出的。闪烁室用有机玻璃制成，外有硬铝壳密闭，有圆柱形和球形。内壁涂有ZnS(Ag)闪烁体，容积从0.15L到0.5L不等。内有隔膜，目的在于增加ZnS(Ag)的面积，提高探测效率(图6-3-2)。闪烁室与光电倍增管相接，组成探测器。
图6-3-2 两种类球形闪烁室
我国常用的闪烁室测氡仪有FD-124型和FD-3016型Rn、Tn测量仪，也可以使用闪烁室与其他实验室放射性测量仪相接。
测量氡浓度，可以用真空法或循环法；但在取气嘴之前应接干燥剂管，使采样气体先行干燥。
测量程序是：引入氡气样之前要先测量本底计数，然后将闪烁室抽成真空(达到1.333kPa)。应注意的是每次测量，保持一致，都要抽到同一真空度。如果是土壤或空气中气样，可以直接取气。如果是水样，则应控制进气速度，直到液体不冒泡为止，立即关闭阀门，封闭闪烁室，放置3h后开始测量。用下式计算氡浓度(Bq·m3)。
核辐射场与放射性勘查
式中：ks为刻度系数，通过标准样品测量对仪器标定求出；nRn为累积3h后测量的计数率，cpm；n底为本底计数率，cpm，V为取样器体积，m3；t为样品累积时间，h。
(6-3-6)式为一通式，如计算样品中镭含量，则(6-3-6)式中可以不考虑V。若为气体样品，可以不考虑(
(二)双滤膜法
这是20世纪70年代兴起的测氡方法。双滤膜的基本结构如图6-3-3所示，双滤膜金属管两端各一个滤膜，体积根据测量需要可大可小，抽气时一端为进气口滤膜，可以滤去气体中已有的氡子体。纯氡进入管内产生新的子体，主要是218Po，其中一部分被出口滤膜接收。这些新子体，遵守固有的累积和衰减规律，所以测量出口滤膜上的α放射性活度(一般用FJ-13型α辐射仪)，即可计算氡的浓度。
测量程序基本是：先安放好滤膜，连接抽气系统，流速q，取气时间t。抽气结束后，取出口滤膜进行α测量。用下式计算氡的浓度(Bq·m-3)。
图6-3-3 双滤膜管结构示意图
核辐射场与放射性勘查
式中：n出、n底分别为出口滤膜α射线计数率和本底计数率(cps)；V为双滤膜管的容积，L；Ft为滤膜包括自吸收修正在内的过滤率；ε为探测效率；Ff为新生子体到达出口滤膜的份额；B为与抽气时间t以及抽气时间间隔(T1～T2)有关的参数，一般可以查表(表6-3-3)得到。
表6-3-3 B值表
Ff值的大小，是考虑氡在双滤膜管内迁移过程中，产生出新的子体。由于扩散作用，一部分在管壁上沉淀，只有一部分到达出口滤膜。Ff与μ有关，而μ与扩散系数、流速等有如下关系：
μ=πDl/q
式中：D为新生子体的扩散系数；q为气体流速；l为管的长度。根据坦恩计算，管内流线分布特点，得出三种速率下，μ所对应的Ff值(表6-3-4)。
北京核仪器厂生产的FT-626型Rn、Tn测量仪，采样筒38.2 L，滤膜直径6cm，用ZnS闪烁探测器，最小可测0.75 Bq·L-1。
表6-3-4 不同μ值的Ff值
(三)气球法
气球法，实质上是双滤膜法的变种。它将双滤膜管改为一个球(图6-3-4)。气体入口和出口为同一通道，抽气泵开动，充气时入口滤膜，只让氡气进入气球，在气球内产生新的子体。排气过程中，出口滤膜上收集到一部分新生子体，测量出口滤膜上的α活度，用下式计算氡的浓度(Bq·m-3)。
NRn=kp(nRn-n底)(6-3-8)
式中：kp为仪器刻度系数，Bq·m-3；nRn为出口滤膜α射线计数率；n底为本底计数率。
本方法使用方便，是目前矿井和环境测量中常用的方法。
图6-3-4 气球法测氡装置
『柒』 测氡仪为啥这么贵
因为做的少，用的也少，所以贵呗。
1、r（伽马射线）测氡仪，就是所说的低本底r（伽马）测氡仪，是活性炭盒法测氡，实际上是测量被收集在活性炭盒中氡的子体发出的r（伽马射线），一般由闪烁晶体（碘化钠+铊盐）、光电倍增管、电源控制器（调电压）、信号解析器（翻译给电脑中的专用软件）、软件构成，其中测试样品要放入低本底铅室中，探头也放入铅室中，屏蔽外部自然界的射线，样品中收集的氡衰变成子体，测量子体发出的r（伽马射线）。
2、双滤膜法（又称托马斯三段法或改进的托马斯三段法），是通过抽气装置将氡的带电子体在第一层滤膜处滤掉，没有氡子体的空气在筒中继续跟随抽气装置运动，在行进的过程中继续衰变成子体，然后这些新衰变的带电子体被第二层滤膜滤掉（收集在滤膜上），所以称作双滤膜法，最后测量第二个滤膜上子体直接发出的a（阿拉法射线）。
3、闪烁瓶法（闪烁室法），在一个容器开3个口，一个进气口，一个出气口，一个观察（接光电倍增管的口），让空气以一定速度流过容器，容器内壁涂有硫化锌（闪烁物质有很多，但大多数仪器使用的是硫化锌晶体），在容器中的空气中的氡衰变过程中发出a（阿拉法射线）被内壁涂覆的硫化锌闪烁物质接收发出可见光，被观察口的光电倍增管接收到，转换成电信号，然后和前2中仪器的后续方法基本相同。
4、静电收集+半导体检测器（FD-3017），测量土壤氡的仪器比较特别，先将气体收集在储气筒中，用一个金属片在储气筒的开窗处和储气筒中的气体接触，让后向金属片加静电，氡带有正电荷的子体就会在电场作用下，吸附（被收集）在金属片上，然后将金属片在规定的时间内放入仪器的主机内，主机的检测器探头是半导体原件（金硅面垒，所以也有人叫：金硅面垒检测器），直接读数为格值，需要使用检定证书上的换算系数换算成检测值。
5、径迹蚀刻法：这个方法在我工作初期（大约12年前吧）只是看我们总工做过，就是照相的菲林底片，放入杯子（没错、就是喝水的杯子）中，20天以后（好像是20天吧，实在记不清楚了），定影底片，然后在偏光显微镜下看那个底片，好多小点点，每个点都是一个蚀刻的径迹，最后查单位面积上的蚀刻点点的数量，计算。当时是演示的方法实验，我们刚入职的也算是开了眼，据说这种方法在我国已经面临失传了。我在职业生涯中有幸见到过一次。
6、气球法：传说中的方法，只在检测标准中见过，没见过实际是怎么回事。
7、本人亲自操作过 ：活性炭盒法（使用低本底r伽马能谱仪）；双滤膜法（ FT648环境测氡仪）；土壤、水中氡测量（ FD-3017）；见识过径迹蚀刻法；
8、核仪器可以在石家庄的核工业放射性勘察计量站、中国计量科学研究院进行检定。
9、总之，仪器贵的原因个人认为是生产的少，购买的少，研发费用摊进去，仪器肯定不能便宜
『捌』 水中氡测量方法
天然水中放射性元素主要来源地壳，不同岩性地区地下水中氡含量差别很大（表6-3-5），携带内有找矿信息。测量地下水容中氡的浓度，追索地下水的来源或流经渠道，可能找到地下氡源（铀矿床）。
测量水中氡浓度，主要是取水样，装入扩散器（图6-3-5），利用循环法或真空法进行测量，也可以用α径迹法进行测量。
为了找矿，取水样虽然要考虑测线测点，但要以取井水、地下水为主。地表水也要重视山前溪流，大江、大湖可以参考取少数样即可。取样瓶要预先洗净编号，取样时要详细地纪录地点，水样一般取200 mL左右。取样可以立即进行测量，也可放置3 h后进行测量。
表6-3-5 地下水中氡浓度
测量时将水样装入扩散器（100～150 mL）。接入测量仪的循环系统（图6-3-5），与标定测量方法一样进行测量，水中氡浓度按下式进行计算：
核辐射场与放射性勘查
式中：k水为仪器的标定系数，Bq·L-1·（cpm）-1；n3为放置3 h后测量的计数率平均值，cpm；V总 为循环系统总体积，L；V水 为水样器的体积；t为氡的衰变率。
用真空法测量，也可以得到同样结果。
也可以用FD-3017仪器到现场，用一个脱气装置进行氡气测量。
『玖』 空气测氡仪
上海仁日 有的卖！
RnRa-222型氡及子体连续监测仪为上海仁日公司可携式“实时”专“连续”测量属氡浓度/氡子体与总∂潜能浓度的多功能监测仪，参考国家标准GB/T14582-1993《环境空气中氡及其子体测量方法》采用特殊设计的有源（微型泵）高压静电收集采样装置 。该监测仪为“主动式有源”采样结构,具有典型的优越性，可用于地下工程、矿山井下、旅游山洞、核设施场所、伴生铀矿系以及室内环境氡的测量、卫生监督与放射性检测评价，是一种寻找氡（钍）来源、氡治理、辐射安全评价等所必备的装置，符合辐射效应委员会就氡子体监测与氡剂量估算的应用研究要求。该仪器可即时给出结果，操作简单，携带方便，适合大规模的氡水平调查和利用氡子体浓度进行地质灾害预报等应用场所。
『拾』 氡测量仪
就是在普通的环境检测，他是检测设备，无辐射。也对检测环境没有特殊要求。