氡浓度的高准确度量值传递方法研究

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氡是目前自然界中唯一的天然放射性惰性气体,氡及其子体对人们所带来的影响受到了越来越多的关注,其相关研究涉及到氡污染、环境科学示踪、医疗保健、辐射防护监测等多个领域,而这些领域的相关研究,都要依据准确可靠的氡测量为基础,为保证测量结果的准确性和可靠性,测量过程中所用到的相关氡测量仪器就需要定期进行计量检定、校准或测试,通过量值传递的方式将国家基准所复现的测量单位的量值,由各等级计量标准传递到工作计量器具,以保证被测量对象量值的准确性、一致性。相关氡测量量值的源头为氡活度基准,其不确定性水平会直接影响后续量值传递的准确程度。
  本文基于中国计量科学研究院(NIM)所建立的冷凝氡绝对测量装置,研究了制备高准确度标准氡源的原理及方法,制备出了活度扩展不确定度为0.8%(k=2)的量传用氡源;建立配套的用于氡体积活度量值传递的标准装置,并完善基于两者之间的氡体积活度的量值传递过程。测量了真空密封舱室内的环境本底值,以及充入了高纯氮气后的固有本底值;并对真空密封舱室的有效量传体积进行了精准的溯源,其扩展不确定度为0.46%(k=2);依据计算标准氡体积活度的基本原理,得到了舱室内的氡体积活度的参考值;对一般氡标准装置(标准氡室)所用的参考仪器进行精确度较高的检定、校准,并在不同浓度下对被校准仪器进行了重复性实验以及仪器的线性的研究实验,确保了所制备出的标准氡气源的量值能够可靠地传递给氡的测量仪器;由于我国各地的海拔高度差异会带来一定的气压差异,为了能够更加准确的测量氡体积活度,就要考虑到气压效应会对不同类型测氡仪器所产生的影响,因此通过调节舱室内的气压值对不同类型的氡测量仪器进行了不同气压点的刻度;在此基础上,开展了环境参数可控的多用途真空密封舱室的研制,整理相关操作流程、测试舱室的基本性能,前期旨在用于氡体积活度量值的高准确度传递,后期可在此基础上利用其进行220Rn、222Rn、85Kr、3H等多种气体核素测量仪的校准技术研究。
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