測氡儀檢定裝置的應用及不確定度分析

姜天淇 王浩

【摘要】測氡儀是最常用的測量空氣中氡濃度的儀器。測氡儀定期檢定是保證其量值傳遞可靠的有效途徑。本文介紹了測氡儀檢定裝置概況及在校準測氡儀中的應用，詳細分析了利用標準氡室校準測氡儀時不確定度的來源及評定方法，通過實例對不確定度進行了評定。

【關鍵詞】測氡儀；檢定；不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.021

Application and Uncertainty Analysis of Calibration Device for Radon Measuring Instruments

JIANG Tianqi，WANG Hao

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract：Radon measuring instrument is the most commonly used instrument for measuring radon concentration in air. Regular verification of radon measuring instrument is an effective way to ensure reliable transmission of measurement value. This paper introduces the general situation of the verification device of radon measuring instrument and its application in calibrating radon measuring instrument，analyzes in detail the uncertainty source and evaluation method of calibrating radon measuring instrument with standard radon chamber，and evaluates the uncertainty through an example.

Key words：radon measuring instruments；calibration；uncertainty

氡是誘發(fā)肺癌的主要因素之一，僅次于吸煙。近十幾年來，國際衛(wèi)生組織宣布人們所受到的天然輻射，有一半是由環(huán)境中的氡氣造成的。要想知道室內的氡濃度是否超標，就必須對氡濃度進行準確測定。測氡儀是測量氡體積活度的儀器，它主要應用于輻射環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生、輻射防護等領域。因此建立測氡儀檢定裝置可以保證測氡儀量值統(tǒng)一、準確可靠。

1測氡儀檢定裝置的組成和原理

測氡儀檢定裝置是由氡室和標準測氡儀組成，其測量范圍為370～20000 Bq/m3。測氡儀檢定裝置是依據(jù)循環(huán)法原理設計研制的，其工作原理為：系統(tǒng)根據(jù)氡和氡子體測量儀器校準和檢定的需要設定目標濃度，由流氣式固體氡源按照一定的流率向氡室箱體內補充氡氣，當氡室內氡濃度積累到目標濃度時，氡源停止向氡室補氡。停止補氡后，根據(jù)放射性的衰變規(guī)律，氡室內氡濃度會再次產生變化，因此需要根據(jù)氡的衰變速度、系統(tǒng)的泄漏率、中途取氣和子體吸附等影響因素，在一定時間內進行中途循環(huán)補氡，從而動態(tài)保持測氡儀檢定裝置內氡及其子體濃度的均勻穩(wěn)定，以滿足氡和氡子體測量儀的校準和檢定需要。氡室實驗室通過產生標準濃度的氡氣體，用待檢測氡儀對氡室內標定濃度的氣體進行檢測，繼而來判斷測氡儀是否符合規(guī)程要求。

2測氡儀體積活度響應校準結果不確定度評定

2.1概述

利用氡室和標準測氡儀對測氡儀的體積活度響應等參量進行比較測量。技術依據(jù)是JJG 825—2013《測氡儀》。

2.2測量條件

標準氡室氡體積活度值由標準氡體積活度測量儀測定，該標準氡體積活度測量儀經上級計量標準裝置檢定合格。測量要在一確定的溫濕度條件下進行。測量時氡室內溫濕度的穩(wěn)定性應得到有效控制。測量條件如下。

測量條件：環(huán)境溫度為20.2℃；相對濕度為48%RH。設定氡濃度分別為370 Bq/m3、1000 Bq/m3、3000 Bq/m3。氡濃度穩(wěn)定性為1.5%。

2.3數(shù)學模型

2.4標準不確定度的評定

2.4.1由標準氡室氡體積活度值的不確定度引入的標準不確定度

標準氡室氡體積活度值的不確定度來源于兩項，分別是標準氡體積活度測量儀校準因子的不確定度，標準氡體積活度測量儀氡室內氡體積活度的測量重復性。

1）標準氡體積活度測量儀校準因子的不確定度引入的標準不確定度

2）標準氡體積活度測量儀測量重復性引入的標準不確定度

由氡體積活度測量列獲得，采用A類評定。在相同的測量條件下，標準氡體積活度測量儀測量氡室內氡體積活度，連續(xù)測量n（n = 10）次，得到測量結果見表1。

2.4.2被檢測氡儀測量重復性引入的標準不確定度

由被檢測氡儀測量標準氡室氡體積活度，得到測量列，采用A類評定。用一臺被檢測氡儀測量標準氡室氡體積活度，在相同的測量條件下連續(xù)測量n（n = 10）次，得到測量結果見表2。

3結語

本文對測氡儀的使用和參數(shù)不確定分量的來源以及評定過程，以實例形式給出了詳盡的說明，希望相關實驗檢測人員可以加以借鑒。

【參考文獻】

[1]唐方東，柯林鋒.標準氡室校準測氡儀的原理及方法[J].上海計量測試.2008，35（3）：26-27.

[2]測氡儀：JJG 825—2013[S].

[3]測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].

【作者簡介】

姜天淇，女，1988年出生，工程師，碩士，研究方向為化學計量。

（編輯：李加鵬）