建材氡析出率的准确测量研究

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氡及其子体是人类所受天然辐射照射最主要的来源,有关氡的研究一直是辐射防护领域的重点内容。近年来中国一些城市居室内的氡浓度有了比较大的提升,有的已经超过国家法规标准。作为室内氡的重要来源,对建材表面氡析出率的研究也引起了国内外学者极大关注。   针对建材表面氡析出率的测量,先前学者开发了多种方法,对于各类建材也有相应的测量结果,但是由于各个研究者采用的测量方法不同、对建材的前处理方法不同,导致测量结果彼此之间的可比性也不大。本文的目的就是借鉴以往学者测量建材氡析出率的经验,结合理论分析建立一种新的建材表面氡析出率的测量方法,为今后对氡析出率进行准确测量进而对室内氡水平进行控制打下基础。   首先,本文以氡的辐射特性以及中国建材现状为出发点,阐明了对建材表面氡析出率进行分析研究的意义;其次,本文对氡在建材中迁移的机理以及相关影响因素作了详尽的分析和整理,并以均匀多孔介质模型为基础,总结得出建材中氡分布所要满足的基本方程,同时还对现实情况中研究者对建材所做的各种前处理进行理论分析,认为必须对建材包裹处理以模拟其在墙体内的实际情况;再次,在一维模型的基础上对建材表面氡析出率进行求解,详细分析反扩散效应的成因以及以往学者测量数据的缺陷,并在此基础上提出固有析出率的概念,建议在测量时应该对固有析出率进行测量。   在实验方面,首先总结现有的氡析出率测量方法,认为密闭腔体法在测量建材氡析出率的同时能兼顾反扩散和泄露率的修正,是较为准确的一种测量方法;其次,本文利用密闭腔体法研究开发了可以测量固有析出率的方法:通过比较各种密封条件(暴露一面&&暴露两面)下建材表面氡析出率实测值推导得出其固有析出率。   在对本文开发的方法进行实验验证之后,利用该方法对市面上常见的几种建材的氡固有析出率和扩散长度的值进行了测量,发现其固有氡析出率的平均值为4.891mBq.m-2.s-1,范围为(0.323~21.250mBq.m-2.s-1)。扩散长度的平均值为16.448cm,范围为2.371~41.960cm。  
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