SU588817A1

SU588817A1 - Device for measuring concentration of radioactive emanations

Info

Publication number: SU588817A1
Application number: SU762377734A
Authority: SU
Inventors: В.А. Венков; Е.И. Кувшинникова; Е.Е. Созанская; А.К. Соколов; М.М. Соколов; В.К. Титов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Геофизика"
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1976-06-28
Publication date: 1983-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ )КОНЦЕНТРАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ЭМАНАЦИИ В ВОЗДУХЕ, содержащее камеру с пленкой, чувствительной к альфа-частицам, и отверстием дл проникйовени воздуха, отличающеес тем, что, с целью раздельного определени радиоактивных эманации, преимущественно радона и торона, при проведении измерений за длительный промежуток времени, в камере помещена втора пленка, а между отверстием и второй пленкой помещен элемент, преимущественно газопроницаемый фильтр дл увеличени времени прохождени эманации от входного отверс-_ ти до второй пленки.@MEASUREMENT DEVICE CONCENTRATION OF RADIOACTIVE EMANATION IN AIR containing a camera with an alpha-sensitive film and an air penetration opening, characterized in that for the purpose of separate determination of radioactive emanation, mainly radon and toron, during measurements for a long period time, a second film is placed in the chamber, and an element, mainly a gas-permeable filter, is placed between the hole and the second film to increase the time of emanation from the inlet opening to the second film. @

Description

:л: l

эо эоeo eo

юYu

о О оLtd

у° 1y ° 1

N Областью применени изобретени вл ютс поиски месторождений радиоактивных элементов и элементо,в паратенетически св занных е радиоактивными элементами, , Известны устройства дл измерен концентрации радиоактивных эманаци основанные на регистрации альфа-из лучени радона, торона и актинона и их..короткоживущих дочерних продуктов распада-ионизационные или сцйнтилл ционные эманометры 1 . Недостатком устройств дл измерени концентрации эманации с применением эманометров вл етс одно моментность результатов измерений. Это обусловлено тем, что в измерительную камеру .отбирают анализируе мый воздух, в св зи с чем результа измерений:, существенно завис т от временных вариаций концентрации эманации и условий пробоотбора (так при измерени х почвенного воздуха оказывает вли ние характер рыхлых отложений, их увлажненность, степень тампонажа усть скважин, из которых, отбирают во.здух и т.п.), В св зи с этим результаты повторных измерений концентрации эманации в пределах одного и того же пункта мо гут отличатьс от первичных в неско JKO раз. Достоинством применени эманометров вл етс возможность .раздельных определений радона, торо на и актинона, что имеет важное значение дл интерпретации результатов измерений. Однако одномоментность проводимых измерений сводит . - на нет это преимущество. Известно устройство дл измерени дозы альфа-излучени , сопровождающе распад радиоактивных эманации радона , торона и актинона, основа.нное на счете треков альфа-частиц на спе циальных чувствительных пленках 2 Недостатком этого устройства вл етс невозможность раздельных onределений концентрации радиоактивных эманации радона, торона и актиона , Ближайшим по технической сущност предлагаемому изобретению вл етс устройство дл измерени концентрац радиоактивных эманации, содержащее камеру с пленкой, чувствительной к о(,-частицам, и отверстием дл проникновени воздуха з . Это устройство помещают в .почву на 30 дней, после чего пленку извлекают и протравливают при помощи щелочей. Количество образовавшихс треков вл етс характеристикой кон центрации радиоактивных эманации . в почвенном воздухе. Достоинством этого устройства вл етс независимость получаемых результатов от временных вариаций концентрации эманации за счет проведени измереНИИ за длительный промежуток времени . Недостатком известного устройства вл етс невозможность раздельных определений концентрации радона , торона и актиона. При этом, если концентраци актиона в воздухе принебрежимо мала по сравнению с концентрацией радона и лежит ниже порога погрешностей определени кон.центрации треков в пленке, то концентраци торона соизмерима с концентрацией радона и вомногих случа х может превышать ее. Таким образом , при проведении эманационных. измерений с применением известного устройства производитс счет треков обеих радиоактивных эманации. Если . при этом учесть, что радон и торон регенерируютс в совершенно различных геологических объектах, а так же присутствуют всеместно в воздухе в услови х нормальных полей, то необходимость ИХраздельных определений становитс очевидной. Дл раздельного определени радиоактивных эманации, например радона и торона, при проведении измерений за длительный промежуток времени в предлагаемом устройстве в камеру помещена втора пленка и Между отверстием и второй пленкой помещен элемент, например газопроницаемый фильтр, дп увеличени вре мени-прохождени эманации от входного . Ь.тверсти до второй пленки. На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид, , Устройство содержит камеру 1 с входными отверсти ми 2 и помещенными в ней специальными чувствительными к альфа-излучению пленками 3 и 4, а также элемент 5 дл уве- личени времени прохождени эманации от входных отверстий до пленки 4, В качестве такого элемента может быть использован, например, любой пористый фильтр. Устройство работает следующим обазом . . Через входные отверсти 2 в каеру 1 поступает за счет механизов газового переноса (например иффузи ) анализируемый воздух, соержащий радиоактивные эманации. Расадающа с в нижней части камеры (до элемента 5) эманаци образует за чеТ; альфа-частиц треки в пленке З. исло таких треков определ етс выажением . п .. ,,Тп ..Rn N4 1 где N-j - общее число треков в плен-Ги ке 3; . N - число треков, обусловленное ид альфа-частицами торона; - число треков, обусловленное альфа-частицами радона .N The scope of the invention is the search for deposits of radioactive elements and elements, in paratenetically bound radioactive elements. Devices are known to measure concentrations of radioactive emanations based on alpha registration from radon, toron and actinon radiation and their short-lived daughter decay products. ionization or scintillation emanometers 1. A disadvantage of devices for measuring the concentration of emanation using emanometers is one moment of measurement results. This is due to the fact that the analyzed air is taken into the measuring chamber, and therefore the measurement result: significantly depends on the temporal variations in the concentration of emanation and the sampling conditions (for example, when measuring soil air, the character of loose sediments and their moisture content , the degree of tamponage of the wellheads from which water is taken, etc.), therefore, the results of repeated measurements of the concentration of emanation within the same point may differ from the primary one by several times. The advantage of using emanometers is the possibility of separable definitions of radon, toron and actinon, which is important for the interpretation of measurement results. However, the simultaneity of the measurements reduces. - there is no advantage. A device for measuring the dose of alpha radiation that accompanies the decay of radioactive emanations of radon, toron and actinon is known, which is based on the tracks of alpha particles on special sensitive films 2 The disadvantage of this device is the impossibility of separate determination of the concentration of radioactive emanations of radon, toron and action The closest in technical essence of the present invention is a device for measuring the concentration of radioactive emanation, containing a chamber with a film sensitive to o (, - particles, and air penetration hole C. This device is placed in the soil for 30 days, after which the film is removed and etched with alkalis. The number of the formed tracks is a characteristic of the concentration of radioactive emanation in the soil air. temporal variations of the concentration of emanation due to measurement in a long period of time. A disadvantage of the known device is the impossibility of separate determinations centration of radon, thoron and Aktion. In this case, if the concentration of action in the air is negligibly small compared to the radon concentration and lies below the error threshold for determining the concentration of tracks in the film, the toron concentration is comparable with the radon concentration and in many cases may exceed it. Thus, when conducting emanational. measurements using a known device are performed by counting the tracks of both radioactive emanations. If a . taking into account that radon and thoron are regenerated in completely different geological objects, and are also present everywhere in the air under conditions of normal fields, then the need for I-parting definitions becomes obvious. For separate determination of radioactive emanations, such as radon and toron, during measurements for a long period of time in the proposed device, a second film is placed in the chamber and an element, for example, a gas-permeable filter, is inserted into the chamber, dp increasing the time of passage of the emanation from the inlet. L. Hole to the second film. The drawing shows the proposed device, a general view,. The device contains a camera 1 with inlets 2 and special alpha-sensitive films 3 and 4 placed in it, as well as element 5 for increasing the time of passage of emanation from the inlets to the film 4, As such an element can be used, for example, any porous filter. The device works as follows. . Through the inlets 2 into the cavity 1 comes due to gas transfer mechanisms (for example, interfusions) the analyzed air containing radioactive emanations. Dissipating in the lower part of the chamber (up to element 5) emanaci forms in a row; alpha-particle tracks in the film Z. The number of such tracks is determined by the expression. n .. ,, Tn ..Rn N4 1 where N-j is the total number of tracks in captivity-Ki 3; . N is the number of tracks due to id alpha particles of thoron; - the number of tracks due to alpha particles of radon.

Поступающа через пористую перегородку в верхнюю часть камеры эманаци в зависимости от свойств элемента, увеличивающего врем прохождени воздуха от входного отверсти к пленке 4, будет обеднена тороном по сравнению с радоном за счет различи в периодах полураспада радона (Тцп 3,8 дн ) и торонй (Ттп 54 с).The emanaci flowing through the porous partition into the upper part of the chamber, depending on the properties of the element, which increases the passage of air from the inlet to the film 4, will be depleted in toron compared to radon due to the difference in the half-lives of radon (Tcp 3.8 days) and toronii ( TTP 54 c).

Число треков в верхней пленке- 4 определ етс выражением;The number of tracks in the top 4 film is determined by the expression;

йп .yp

Мд.Md

где N4 - число треков в пленке 4, Л - коэффициент, показывающий долю торона, распадающегос при движении воздуха от пленки 3 к пленке 4, В - аналогичный коэффициентwhere N4 is the number of tracks in film 4, L is a coefficient showing the proportion of toron decaying when air moves from film 3 to film 4, B is a similar factor

дл радона.for radon.

В .предельном случае, когда .концентрацией торона можно пренебречь (врем прохождени воздуха в верхнюю часть камеры превышает ЮТтц), числЬ треков в пленке 4 определитс выражениемIn the extreme case, when the Thoron concentration can be neglected (the time of passage of air to the upper part of the chamber exceeds YuTtz), the number of tracks in film 4 is determined by the expression

. - « .(3)... - ". (3) ..

Коэффициенты А, В ,С определ ют путем градуировани предлагаемогоThe coefficients A, B, C are determined by calibrating the proposed

устройства в атмосфере чистого радона и чистого торона, а толщину порисJToro фильтра подбирают экспериментально .devices in the atmosphere of pure radon and pure toron, and the thickness of the porous JToro filter is chosen experimentally.

Совместное решение уравнени (1) и (3) или (1) и (2) позвол ет по определ емым-величинам N и N4 или - Ч и «4 определить раздельноконцентрации радона и торона в анализируемом воздухе.The joint solution of equations (1) and (3) or (1) and (2) allows determining the separate concentration of radon and toron in the analyzed air by the determined values of N and N4 or - H and 4 4.

1515

Технико-эконЪмический эффект применени предлагаемого устройства заключаетс в том, что при практически той же производительности работ , котора суЩествуёт при использовании прототипа (добавл етс лишь операци счета треков в пленке 4), получаетс дополнительна ценна геологическа информаци , позвол юща судить о природе геологи ческого объекта, вызывающего аномальные концентрации эманации, по соотношению радона и торона в анализируемом воздухе.The technical and economic effect of the application of the proposed device lies in the fact that with almost the same productivity of work that exists when using the prototype (only the track counting operation in film 4 is added), additional valuable geological information is obtained, which allows to judge the nature of the geological object , causing abnormal concentrations of emanation, according to the ratio of radon and thoron in the analyzed air.

Claims

DEVICE FOR MEASUREMENT ”) CONCENTRATION OF RADIOACTIVE EMANATIONS

IN AIR, containing a chamber with a film sensitive to alpha particles, and an opening for air penetration, characterized in that, for the purpose of separate determination of radioactive emanations, mainly radon and thoron, during measurements over a long period of time, a second film is placed in the chamber and an element, mainly a gas-permeable filter, is placed between the hole and the second film to increase the emanation time from the inlet to the second film. <g