氡子体的测定

氡子体产物指氡的短寿命子体218Po、214Pb、214Bi、214Po(可分别用RaA、RaB、RaC、RaC'表示)氡子体为固态粒子，常用过滤器滤取一定体积的空气来收集氡子体。然后用α计数器测量滤料上的放射性，计算出总α潜能浓度或各个子体的浓度。通常用高效滤料对空气中存在的混合氡子体采样，再用高效率低本底探测器测量沉积于滤料上的放射性活度。氡子体的测量方法有很多种，如α径迹蚀刻法、α潜能法、三段法、氡钍子体潜能二段法、α能谱法和γ能谱法等。根据国家标准GB/T14582—93《环境空气氡的标准测量方法》的规定，适用于环境空气氡子体测量方法见表66.12。

表66.12 环境空气氡子体测量方法

续表

66.4.3.1 累积测量方法

(1)α径迹蚀刻法

α径迹蚀刻法有主动式和被动式两种，用于被动式氡探测有以下几种方式:杯式、“裸露”式和静电收集式。裸露式最简单，直接将固体径迹探测器悬挂在空气中，与空气直接接触，但这种测量方式的准确度差。杯式的径迹密度与氡的暴露量之间有良好的线性关系，缺点是灵敏度低。静电收集式需要配以高压直流电源和干燥剂，不过它的灵敏度高，准确度也较好，不仅可用于室内氡及子体浓度的测量，也可用于室外氡及子体浓度测量。主动式又可分泵抽和加静电场两种。

用α径迹蚀刻法测量氡子体的方法常采用测量方案主要有两种:一是利用氡及其子体衰变释放的粒子具有不同能量的特点，在径迹探测片前面加不同厚度的吸收层进行能量甄别，分别测量222Rn、RaA(218Po)、RaC(214Po)在空气中的浓度。另一种是采用两个探测器，其中一个带过滤膜+探测片读数只有氡的贡献一个不带过滤膜，探测片读数是氡及其子体的联合贡献。显然后者较前者简便，但数据准确度稍差。

α径迹蚀刻法的原理和方法见66.4.1.1中径迹刻蚀法。

(2)氡子体累积采样单元(TLD)法

α热释光法的工作原理是利用对α灵敏的热释光片(如CaSO4∶Dy)制成一定厚度和形状的探测器，放置于待测场所后，氡就会通过自由扩散进入收集室内，衰变产生的新一代子体(主要是218Po)所发射的α粒子穿过磷光体时，被释光片记录下来。暴露一定时间后，用热释光剂量仪测量热释光片，得到的计数正比于氡的积分浓度。由放置时间即可求出某时间段内氡的平均浓度。

热释光测量装置由热释光片、加热单元、光电器件和测量及记录单元等部分组成。如美国西门子公司生产的CaSO4(Dy)热释光探测器，装在高强度塑料杯内(两者合在一起称为探杯或收集室)。CaSO4(Dy)探测器实际上是一块厚仅76×10-6m(或13.4/cm2)的薄膜。典型的α粒子的能量为5.5MeV，在这种薄膜中的射程为5.5mg/cm2或(31×10-6m)。因此这种探测器能把射入其中的α粒子能量完全吸收，而对于宇宙射线、β和γ辐射则不灵敏。该探测器对α辐射的灵敏度约为其他本底辐射的200倍(按相同量相比)。

方法的优点是成本低廉，小型无源，无噪声虽然精度比径迹法稍差，但其数据的读出却方便得多，适用于大规模的氡水平调查。缺点是热释光法探测器的响应受环境温度和风速的影响较大，使用时应选择适当的位置或采取简单的遮挡以使空气流稳定。

66.4.3.2 瞬时测量法

收集氡子体的方法很多，在瞬时测量中最常用的还是滤膜取样，即用纤维过滤器取一定体积的空气，收集氡子体，然后用贝特曼方程描述滤膜上氡子体的变化规律，并建立相应的子体测量公式。其基本方法是建立3个方程，解出3个未知数。只要选择一定的采样时间和测量时间，求出相应的时间因子，代入基本公式就可导出一系列测量各自氡子体浓度公式，进而建立相应的测量方式。

(1)马尔柯夫α潜能法

α潜能是指氡子体由RaA(218Po)完全衰变为210Pb的过程中发射出来的α粒子能量的总和，单位体积空气中氡子体的α潜能值称为氡子体α潜能浓度，单位为J/m3。

α潜能法是氡子体潜能测量的快速方法，从采样到测量结束仅需要15min。氡子体潜能值计算公式如下:

岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析

式中:Cp为子体的潜能浓度，MeV/m340.3为平衡比修正因子N7～10为试样在7～10min的α净计数率v为采样流速，m3/minE为仪器的计数效率，%η为滤膜的过滤效率，%Kα为滤膜对α粒子的自吸收修正因子。

(2)三段法

三段法是由托马斯建立的氡子体测量方法，利用常规滤膜采样收集氡子体。它是氡子体浓度的标准测量方法，可测出222Rn三个子体(RaA、RaB、RaC)的单独浓度。采样5min，测量采样后(2～5min、6～20min、21～30min)滤膜上的α计数。

三段法只测量222Rn子体浓度，忽略220Rn子体的影响。测量222Rn各衰变产物218Po(RaA)，214Pb(RaB)，214Bi(RaC)可按以下公式算:

岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析

式中:CRaA、CRaB、CRaC分别为空气试样中218Po、214Pb和214Bi的放射性浓度，Bq/m3v为采样流速，m3/minE为α计数效率，0.30η为滤膜的过滤效率G为α计数率，min-1K为滤膜自吸收修正系数R为本底计数率。

(3)五段法

五段法是由三段法发展而来，根据放置不同时间测量，可以分别得到222Rn子体和220Rn子体浓度。五段法是包括测量钍子体(ThB，ThC)，用下式计算218Po(RaA)、214Pb(RaB)、214Bi(RaC)、212Pb(ThB)、212Bi(ThC)的放射性浓度(Bq/m3):

CRaA=［4.2635N1-2.0821N2+1.9880N3-0.0947N4+0.04792N5］/VEF

CRaB=［-0.3335N1-0.0233N2+0.2976N3-0.1422N4+0.0786N5］/VEF

CRaC=［-0.0199N1+0.3497N2+0.4612N3-0.1040N4+0.0636N5］/VEF

CThB=［0.000185N1-0.000222N2+0.000444N3-0.001184N4+0.00507N5］/VEF

CThC=［-0.0214N1+0.029193N2-0.05635N3+0.140563N4-0.08225N5］/VEF

式中:CRaA、CRaB、CRaC分别为222Rn子体218Po、214Pb、214Bi的放射性浓度，Bq/m3CThB、CThC分别为钍子体212Pb、212Bi的放射性浓度，Bq/m3V为采样流速，m3/minE为α计数效率F为滤膜的过滤效率和自吸收因子N1、N2、N3、N4、N5分别为5个测量时段的α计数率，min-1。

222Rn子体潜能浓度的计算:

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220Rn子体潜能浓度的计算:

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式中:潜能浓度Eα的单位为10-4μJ/m3。

(4)α能谱法

α能谱法的工作原理是不同能量的α粒子入射探测器后，探测器会产生不同幅度的脉冲响应，多个不同能量的α粒子入射探测器便构成α能谱，经过谱分析便可得到不同222Rn、220Rn子体的浓度。图66.16为在真空环境下测得的222Rn、220Rn子体α能谱。

图66.16 α能谱峰示意图

α能谱法测量由于能对α粒子能量进行鉴别，因此能够迅速、准确地测量222Rn、220Rn子体，而且222Rn、220Rn子体的测量互不干扰。在一个未知环境下，一方面只要在对应8.78MeV的220Rn子体道上有计数存在，就可以判定环境中有220Rn子体存在，再通过1～2h的监测就可以得出220Rn子体浓度另一方面无论环境中有无222Rn子体存在，它都可以在30min内获得222Rn子体的浓度。

测量装置

测量氡子体的仪器有多种型号，常用的有:FD-3015、RD-1、FT-648、FD-140、KF-6693、KF662D等。这类仪器的一般结构由空气采样和测量两部分组成，采样器由放有采样滤膜的采样头、采样泵和流量控制3部分组成。测量部分有α探测器、电荷灵敏放大器、甄别电路、控制电路和计数电路、显示电路等。

测量步骤

(1)α潜能法

α潜能法的测量程序如下:以流速v(m3/min)采样5min，在采样结束后7～10min内对试样进行α计数，其积分计数记为N7～10。

(2)三段法

三段法应以一定量的流速v(L/min)采空气样5min，采样结束后在2～5min、6～20min、21～30min三段时间间隔内测量试样的α计数，分别记为G(2，5)、G(6，21)、G(21，30)(min-1)。

(3)五段法

五段法的测量程序如下:以v流速(L/min)采样30min，在取样结束后第2～5min、6～20min、21～30min、200～300min、366～566min的五段时间间隔内测量取样滤膜上的α计数。计数率分别记为:N1、N2、N3、N4、N5。

(4)α能谱法

首先通过滤膜采样装置以一定的流量过滤待测空气，将空气中的222Rn、220Rn子体收集在采样滤膜上，然后将滤膜放入α能谱仪，按一定的测量程序如Marts、Jonassen测量程序，在几段时间内统计222Rn、220Rn子体对应的各α能量峰计数。再联立222Rn、220Rn子体的Bateman衰变特征方程组来求解222Rn、220Rn子体水平。222Rn子体的特征能量峰包括:RaA(218Po)6.0MeV、RaC'(214Po)7.69MeV220Rn子体的特征能量峰包括:ThC″(208Tl)6.05MeV、ThC'(212Pb)8.78MeV。

刻度

利用标准氡室对氡子体测量仪进行刻度的方法与刻度氡测量仪的方法相同。因为氡子体在空气中以气溶胶状态存在，容易沉积在固体表面而离开气相，这样就难以利用母子体衰变的关系得到准确可靠的氡子体标准样。因此只能用绝对测量方法对氡子体测量仪进行刻度。这就需要准确获得影响测量的各种因子后，才能根据测量方法的原理计算出刻度系数。

各种刻度系数的标定或测定简介如下:

(1)探测效率的标定

用长半衰期核素的α标准面源(241Am、239Pu或238U均可)标定仪器的探测效率，要做到辐射源与探测器间的距离尽可能的短，以保证在低能的α粒子射程之内，并减少几何条件带来的误差。

(2)采样流量的测定

所用的流量计需用标准装置修正对于滤膜对气流的阻力造成下游气流的负压须对转子流量计作读数校正。

(3)过滤效率的测定

不同型号的滤膜、放置几层滤膜都会对滤膜过滤效率有影响，须进行过滤效率的测定常用的滤料有合成纤维(过氯乙烯树脂纤维和聚丙烯纤维等)、玻璃纤维和微孔滤料。后两者过滤效率接近100%。测定过滤效率的方法是用两张同质量的滤料，重叠在一起，进行过滤效率的测定。

(4)自吸收因子的测定

一般情况下，微孔滤膜(孔径0.8μm)自吸收因子接近1。自吸收的测定方法是:按规定条件采空气样，将氡子体收集在滤料上，30min后，以相同几何条件，依次快速测量滤膜正反两面、与正面加一同类滤料的空白滤料的α计数，分别得到C1、C2和C3，则自吸收因子K可用下式计算。

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式中:K为自吸收因子C1为滤膜正面的α计数C2为滤膜反面的α计数C3为正面加盖同类空白滤膜后的α计数。

在中国古代,实体法和程序法在大体上结合在一起的,不像西方那样泾渭分明,我国古代的没一个朝代的法典都既有实体法又有程序法,而且中国历史上一般都是重实体而轻程序的,因而实体法在中国历史上对于维护社会稳定,国家统一都起了很重要的地位,而在程序法方面,可以说中国历史上几乎没有一部真正意义上的程序法,历代法典中包含的程序内容又切实地辅助实体法维持统治秩序,没有比较独立的意义

程序公正优先于实体公正。

程序公正的优先性是指将程序公正作为实体公正的前提和基础，使实体公正成为程序公正下的实体公正。季卫东教授曾经说过，“缺乏程序要件的法制是难以协调运行的，硬要推行之，则极易与古代法家的严刑峻法同构化。其结果，往往是治法存，法治亡。因此，程序应当成为中国今后法制建设乃至社会发展的一个真正的焦点。”之所以强调程序公正要优先于实体公正，是因为：

第一，绝对的实体公正难以真正实现。如同前述，实体公正是客观存在的，实质意义上的实体公正在理论上是可行的，但它的实际条件却是很难实现的。这正如世上没有完全相同的树叶，如果把两片树叶分配给两个人，那么自然就会一个人分得的树叶比另一个人的要好(就算两片树叶之间的差异小到能够忽略不计，但仍然会在两人之间造成实质上的不公正)。更何况不同的人对自己所得或所受的是否正义公平有着不同的感受。因此，我们需要寻求程序上的公正，并以此来达到实体上的相对公正。没有程序的公正，实体公正显然是不切合实际的。

第二，程序公正有助于实现实体公正。程序公正虽然不是实体公正的必要条件，即使是绝对的程序公正也未必能够实现实体公正。但是，程序公正有助于实现实体公正，实体上出现不公正的案例，多是因程序不公正而引起。这是因为，一般而言，如果司法人员的行为表明他对于程序规定是充分尊重和严格遵守的，这种行为也能够说明他对于实体法律的态度。如果司法人员对于案件的处理结果或者案件当事人没有任何的利害关系，他的正义感就会升华起来并影响判断。如果司法人员能够完全依照公正的程序处理案件，就会使实体公正实现的概率大大增强。

第三，程序不公具有不可弥补性。对与实体不公，通过程序上的权利救济往往可以弥补，但程序不公却不具有弥补性。例如，在法院判决中，一审判决实体不公可以通过二审乃至再审程序得到恢复。但对于程序不公，却很难得到弥补。例如，比如超期羁押、刑讯逼供等对于当事人的损害是无以弥补的。

第四，程序公正是法治的基本要求，是人治与法治的分水岭。法治与人治的区分并不仅仅是实体法规范的数量和质量上的差别，也并不是程序法的有无上的区别，法治与人治的根本区分在于程序公正优先性地位的形成。法治的特点在于使法律从制定到实施都具有民主化、理性化的内涵，特别是在司法环节上，法治的程序公正优先性原则就是要通过固定的、可见的制度化的程序将权力的恣意约束住，防止其在运作过程中对公民的人格尊严和基本权利造成伤害。程序公正优先原则维护的是司法公正、司法独立和司法权威，同现代法治和民主具有内在的、天然的联系；它排斥的是干扰司法的社会和政治权力。

最后，程序公正优先实体公正是我国法制文化和历史所决定的，是实现司法公正、完善法制建设的现实需要。在法制文化上，中国人由于笃信“性本善”，坚信“人同此心，心同此理”，因此不辞千辛万苦，也要在人世间“讨个说法”。影响到司法活动上，就是“重实体，轻程序”，为了达到实体公正，不惜牺牲程序正义。过于忽视程序的公正性，导致实践中当事人权益遭侵犯的现象时有发生，甚至冤假错案屡屡出现。现在，我们要建设社会主义法治国家，必然要求以法律管理社会生活，以程序的正当性实现实体的正当性，将程序公正优先于实体公正。而且，将程序公正优先于实体公正，还可以促使我们完善与实体法配套的程序法建设，增强法律的可适用性和可 *** 作性，使实体法对公民的权利和义务的确立和保护落到实处。

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