一种活性炭包吸附氡气测量方法与流程

[0001]
本发明属于铀矿勘查技术领域，具体涉及一种活性炭包吸附氡气测量方法。


背景技术：

[0002]
活性炭测氡法是铀矿勘查领域中的一种找矿方法，是一种累积吸附式测氡方法，相对于抽吸式瞬时测氡技术而言，该方法受氡日变影响较小，能更好地指示深部铀矿化信息。
[0003]
活性炭测氡法是在土壤中埋置活性炭装置，利用活性炭的强吸附性来捕集地气中氡气，通过伽玛测量装置测量土壤氡浓度的方法。传统的活性炭测氡方法存在如下不足：一，活性炭测量仪器铅罐屏蔽装置笨重，携带不方便；二，受铅罐限制，活性炭测氡仪器探头晶体体积过小，实测数据统计涨落较大，增加了统计涨落误差；三，装活性炭塑料瓶所装炭量少，装好活性炭后的塑料瓶内活性炭厚度达3.5cm，埋置后的瓶底吸附的氡气量明显大于瓶口附近吸附的氡气量，同时活性炭本身吸收伽玛射线，实际测量是瓶底朝里靠近探头测量，这样引起的误差较大；四，采用人工挖坑比较费时费力，且往往坑的深浅不一；五，活性炭捕集装置过于繁琐，需要干燥剂、丝绵、塑料瓶、罩杯等，携带及组装不方便。
[0004]
因此需要提供一种活性炭包吸附氡气测量方法，以解决现有技术存在的不足。


技术实现要素：

[0005]
本发明针的目的是提供一种性炭包吸附氡气测量方法，该方法能够方便精准地进行活性炭测氡、有效提取地气中的
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rn。
[0006]
实现本发明目的的技术方案：
[0007]
一种活性炭包吸附氡气测量方法，该方法包括以下步骤：
[0008]
步骤(1)制备活性炭包吸附装置；
[0009]
步骤(2)选择伽玛能谱仪并测量活性炭包工作间本底值和野外现场
214
bi感兴趣区的净计数率；
[0010]
步骤(3)通过计算修正获得氡浓度。
[0011]
所述的步骤(1)包括以下步骤：
[0012]
步骤(1.1)制作活性炭包，在活性炭包上下端面的中心位置进行标记；
[0013]
步骤(1.2)将活性炭置于烤箱内，在200℃温度下烘烤8小时，烤好待冷却后按每包100g活性炭量装入所述步骤(1.1)制定的活性炭包内封包，并将该活性炭包装入自封口塑料袋中密封。
[0014]
所述的步骤(1.1)中活性炭包为底面直径9cm、高为1cm的圆柱体。
[0015]
所述的步骤(2)包括以下步骤：
[0016]
步骤(2.1)选择便携式伽玛能谱仪并进行标定，确定氡浓度换算系数k；
[0017]
步骤(2.2)制定长宽高规格为15cm
×
15cm
×
1.5cm的泡沫板一个，将泡沫板放置于工作间地面上固定，将活性炭包平放在泡沫板的凹槽内，使活性炭包有标记的一面朝上，利
用便携式伽玛能谱仪探头对准活性炭包的标记位置放置，测量活性炭包工作间本底值；
[0018]
步骤(2.3)野外现场定位测点，标记点线号，在每个定位的测点处打孔，记录该测点的点线号及埋置日期时间t1，打好孔后取出已测本底的活性炭包，将活性炭包有标记的一面朝下平放在孔底，并采用塑料薄膜盖住活性炭包，盖好的塑料薄膜上再放些土隔离上方气体，同时在地表孔口再用塑料薄膜盖住；
[0019]
步骤(2.4)埋置2至6天后取出埋置的活性炭包，装入自封口透明塑料袋并封口，记录该活性炭包取出时间t2；
[0020]
步骤(2.5)将步骤(2.4)取出的活性炭包带回工作间，将活性炭包有标记的一面朝上置于泡沫板的凹槽内，将底面伽玛能谱仪探头中心对准活性炭包的标记位置放置，测量
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bi感兴趣区的净计数率，并记录开始测量时的时间t3。
[0021]
所述的步骤(2.1)中的便携式伽玛能谱仪道址大于256道，探头晶体为bgo晶体或nai晶体，bgo晶体探头体积大于100cm3，nai晶体探头大于300cm3。
[0022]
所述的步骤(2.1)中氡浓度换算系数确定如下，利用5个已装活性炭的活性炭包在标准氡室内吸附6天后取出，分别记录放置和取出日期时间t1、t2,在铅室内用所选的便携式伽玛能谱仪对取出的5个活性炭包测量，记录测量时间t3，每个活性炭包测量5次，每次测量时间为2分钟，获得
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bi感兴趣区的净计数率值，氡浓度换算系数按如下公式计算；
[0023][0024]
其中，t1为活性炭包放入氡室内的日期时间，t2为活性炭包从氡室内取出时间，t3为活性炭包开始测量时的时间，n
ij
为第i个活性炭包第j次测量
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bi感兴趣区的净计数率值，k为氡浓度换算系数，c0为氡室内已知氡浓度。
[0025]
所述的步骤(3)包括以下步骤：
[0026]
步骤(3.1)将步骤(2.5)测量的
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bi感兴趣区的净计数率减去步骤(2.2)测量的活性炭包工作间本底值得到测点氡计数率n
p
；
[0027]
步骤(3.2)计算得到平衡和衰变修正后的计数率n；
[0028]
步骤(3.3)将修正后的计数率n乘以步骤(2.1)标定的氡浓度换算系数k，获得氡浓度。
[0029]
所述的步骤(3.2)中平衡和衰变修正后的计数率n为：
[0030][0031]
其中，t1为活性炭包埋置日期时间，t2为活性炭包取出日期时间，t3为测点氡计数率开始测量时的时间，n
p
为测点氡计数率，n为平衡和衰变修正后的测点氡计数率。
[0032]
本发明的有益技术效果在于：
[0033]
本发明的一种活性炭包吸附氡气测量方法，采用活性炭包、便携式伽玛能谱仪组成的测量装置，能有效捕集气态、液态或微粒态氡，通过测量氡衰变子体
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bi特征能量峰净计数率，经修正处理后换算成氡浓度，显著简化了常规活性炭测氡方法的繁琐操作，大幅降
低了测氡经济成本，有效提高了测氡数据的可靠性。
具体实施方式
[0034]
下面结合实施例对本发明进行进一步描述：
[0035]
本发明的一种活性炭包吸附氡气测量方法，包括以下步骤：
[0036]
步骤(1)制备活性炭包吸附装置；
[0037]
步骤(1.1)选择透气性好且不易粘土的布料制作活性炭包，活性炭包体积规格要求底面直径9cm、高为1cm的圆柱体，在活性炭包上下端面的中心位置进行标记；
[0038]
步骤(1.2)将活性炭置于烤箱内，在200℃温度下烘烤8小时，等烤好待冷却后按每包100g活性炭量装入所述步骤(1.1)制定的活性炭包内并封包，并将该活性炭包装入自封口塑料袋中密封。
[0039]
步骤(2)选择伽玛能谱仪并测量活性炭包工作间本底值和野外现场
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bi感兴趣区的净计数率；
[0040]
步骤(2.1)选择便携式伽玛能谱仪道址为256道或以上；探头晶体为bgo晶体或nai晶体，bgo晶体探头体积要求在100cm3以上，nai晶体探头体积要求在300cm3以上，并在具有国家或核行业资质的计量站对所选便携式伽玛能谱仪进行标定，确定氡浓度换算系数；
[0041]
所述步骤(2.1)中氡浓度换算系数确定如下，利用5个已装活性炭的活性炭包在标准氡室内吸附6天后取出，分别记录放置和取出日期时间t1、t2,在铅室内用所选的便携式伽玛能谱仪对取出的5个活性炭包测量，记录测量时间t3，每个活性炭包测量5次，每次测量时间为2分钟，获得
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bi感兴趣区的净计数率值，氡浓度换算系数按如下公式(1)计算；
[0042][0043]
所述公式(1)中，t1为活性炭包放入氡室内的日期时间，t2为活性炭包从氡室内取出时间，t3为活性炭包开始测量时的时间，n
ij
为第i个活性炭包第j次测量
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bi感兴趣区的净计数率值，k为氡浓度换算系数，c0为氡室内已知氡浓度。
[0044]
步骤(2.2)制定长宽高规格为15cm
×
15cm
×
1.5cm的泡沫板一个，在该泡沫板的中心挖出与活性炭包尺寸规格一致的凹槽，在野外驻地选伽马辐射背景较低的密闭房间为工作间，将泡沫板放置于工作间地面上固定，将活性炭包平放在凹槽内，使活性炭包有标记的一面朝上，利用准备好的便携式伽玛能谱仪探头对准活性炭包的标记位置放置，测量活性炭包工作间本底值；
[0045]
步骤(2.3)野外现场定位测点，标记点线号，在每个定位的测点处打孔，记录该测点的点线号及埋置日期时间t1，打好孔后取出已测本底的活性炭包，将活性炭包有标记的一面朝下平放在孔底，并采用塑料薄膜盖住活性炭包，盖好的塑料薄膜上再放些土隔离上方气体，同时在地表孔口再用塑料薄膜盖住；
[0046]
步骤(2.4)埋置2至6天后取出埋置的活性炭包，然后快速装入自封口透明塑料袋并封口，记录该活性炭包取出时间t2；
[0047]
步骤(2.5)将步骤(2.4)取出的活性炭包带回工作间，将活性炭包有标记的一面朝上置于泡沫板板的凹槽内，将底面伽玛能谱仪探头中心对准活性炭包的标记位置放置，测量
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bi感兴趣区的净计数率，并记录开始测量时的时间t3；
[0048]
步骤(3)通过计算和修正获得氡浓度；
[0049]
步骤(3.1)将步骤(2.5)测量的
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bi感兴趣区的净计数率减去步骤(2.2)测量的活性炭包工作间本底值得到测点氡计数率n
p
；
[0050]
步骤(3.2)将步骤(3.1)得到的测点氡计数率n
p
按公式(2)进行计算，得到平衡和衰变修正后的计数率n；
[0051][0052]
所述公式(2)中，t1为为活性炭包埋置日期时间，t2为活性炭包取出日期时间，t3为测点氡计数率开始测量时的时间，n
p
为测点氡计数率，n为平衡和衰变修正后的测点氡计数率；
[0053]
步骤(3.3)将修正后的计数率n乘以步骤(2.1)标定的氡浓度换算系数，获得氡浓度。
[0054]
上面实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。