Método de medición instantánea de radón
Existen muchos instrumentos de medición de radón en suelos, como FD-118G, FD-3016, RM-1003, RD-200, RE-279, etc. Actualmente existen muchos instrumentos en el mercado, como el medidor de radón RaA FD-3017.
El medidor de radón FD-3017 RaA ilustra el método del medidor de radón instantáneo.
(1) Principios básicos del método de medición de radón FD-3017 RaA
El medidor de radón FD-3017 RaA es un representante del método de medición instantánea de radón. Puede extraer directamente la concentración medida de radón en el suelo o el agua subterránea para determinar la causa de las anomalías del radón subterráneo, infiriendo así la posibilidad de minerales geológicos o cuerpos geológicos subterráneos.
El principio básico es: utilizar una bomba para bombear una cierta cantidad de gas radón del suelo a la bomba de aire. Cuando el radón se descompone en RaA, se carga positivamente. Aplique un alto voltaje negativo (-2800 V) a una lámina de aluminio especial para recolectar la hija de descomposición RaA del radón y luego mida la tasa de conteo de las partículas α liberadas por RaA en la lámina de aluminio. La tasa de conteo es proporcional a la concentración de radón extraída. del suelo, por lo que se pueden medir las partículas alfa producidas por la hija de la desintegración del radón, RaA.
Figura 3-7 Diagrama esquemático del método de extracción de aire del dispositivo de inyección de aire RE 279.
Figura 3-8 RM 3-8 Método de medición no cíclico del barómetro RM-1033 con bombeo unidireccional
(2) Estructura del medidor de radón RaA FD-3017.
La apariencia del instrumento se muestra en la Figura 3-9. Adopta un método de bombeo unidireccional y consta de un sistema de bombeo y un sistema de medición. El sistema de medición aplica alto voltaje a la pieza de recolección a través de un cable para lograr una recolección rápida y eficiente de la hija del radón RaA. El sistema de medición utiliza un detector de barrera de superficie de oro y silicio para medir periódicamente las partículas alfa en la pieza de recolección.
Figura 3-9 Detector de radón RaA FD-3017
(3) Calibración del instrumento
La medición de radón en el suelo o radón en el agua es mayoritariamente relativa. Para convertir las lecturas del instrumento en un valor de concentración de radón, el instrumento debe calibrarse en condiciones de medición consistentes para garantizar que cada lectura del instrumento de medición sea equivalente a un valor de concentración de radón. Si son lineales, se puede determinar el factor de conversión. Los métodos de calibración del medidor de radón incluyen principalmente el método de ciclo y el método de vacío. Las cámaras de radón surgieron en los años 1970 y fueron construidas y puestas en funcionamiento en mi país en 1988. La llamada cámara de radón es esencialmente una fuente de radón de gran volumen con una concentración de radón estable. La cámara de radón 8505-I de mi país tiene un volumen de 1000 L; una estructura de doble capa, con una capa superior de 200 L y una capa inferior de 800 L. La concentración de radón comienza a partir de 28 Bq/L (la actividad de la fuente superficial de radio sólido). que proporciona la fuente de radón es 60495bq (3)). Se instalan siete boquillas de gas a ambos lados de la cámara de radón, que se utilizan especialmente para la calibración del método de circulación y del método de vacío. La cubierta superior está equipada con 14 orificios circulares con un diámetro de 5,6 cm, que se utilizan especialmente para las escalas de detectores de semiconductores de silicio y detectores de radón acumulativo.
1. Método de circulación
Conecte el detector (cámara) a calibrar con la cámara de radón a través de una boquilla de gas para formar un circuito de circulación a través del cual pueda fluir el radón, como se muestra en la Figura. 3-10 (a) mostrado. Abra todas las válvulas para permitir una circulación fluida. Soplar con doble martillo durante 2 minutos o con bomba mecánica durante 1 minuto y cerrar la válvula. Lea continuamente durante 6 minutos, tome el valor promedio y calcule el coeficiente de calibración de acuerdo con la siguiente fórmula.
Método de exploración radiactiva
Donde: NRn es el valor de concentración de radón en la sala de radón, BQ/(L CPM); n es el promedio de seis lecturas consecutivas por minuto, cpm; n es la parte inferior es la lectura de fondo, cpm.
Figura 3-10 Sistema de calibración cíclica
Si no se utiliza una cámara de radón, se puede utilizar una fuente de radón líquido estándar con una concentración de radón conocida en lugar de la cámara de radón y conectarse a el sistema de circulación.
Como se muestra en la Figura 3-10(b), use martillos dobles para cerrar las válvulas en ambos lados del detector durante 10 minutos. Una vez que el flujo de aire se estabiliza, las lecturas pueden comenzar después de 1 minuto. Generalmente se toman 10 números seguidos y se saca el promedio.
Método de exploración radiactiva
Donde: Q es la actividad del radón en la fuente líquida, BQ es el volumen total del sistema de circulación (detector secador difusor doble martillo), l ; n es el promedio de las lecturas, cpm; es la cantidad acumulada de radón; t es el tiempo de acumulación de radón en el difusor.
Si no se utiliza una fuente de radón líquido, también se puede utilizar una fuente de radón sólido.
2. Método de vacío
La esencia del método de vacío es conectar el detector a la cámara de radón (Figura 3-11), cerrar la válvula K2 y usar Kl para evacuar; detector (cámara) Vacío, cierre K1, abra K2, inhale radón en la cámara de radón, cierre K2 después de que la presión del aire esté equilibrada y comience a leer.
Calcule el factor de conversión según la fórmula (3-25).
Figura 3-11 Sistema de calibración de vacío
1—Cámara de ionización o cámara de centelleo; 2—Secador; 3—Fuente estándar de radio líquido
También disponible Utilice un fuente de radón líquido o sólido en lugar de una cámara de radón como el método de recirculación.
(4) Métodos de trabajo de campo
1. Condiciones de aplicación
El método de medición instantánea de radón se puede aplicar eficazmente al censo de 0,5 ~ 1,0 m de espesor. Áreas de suelo flotante. En general, las mediciones de radón son más efectivas para encontrar depósitos de uranio exógeno en rocas sedimentarias o metamórficas sedimentarias. En áreas magmáticas, si las condiciones de mineralización están estrechamente relacionadas con la zona de fractura estructural, el efecto de aplicación será mejor. En las áreas volcánicas, a veces las estructuras que contienen y no contienen minerales están densamente empaquetadas y los cuerpos minerales son profundos y pequeños, por lo que la aplicación de este método se verá afectada hasta cierto punto.
El terreno suave y la composición uniforme del suelo residual son las condiciones más favorables para la aplicación del método de medición instantánea de radón. En cuanto a otras condiciones del terreno, el efecto de la aplicación es pobre. Sin embargo, otros tipos de métodos de radón, como las mediciones de seguimiento alfa, se pueden utilizar eficazmente en zonas pantanosas, permafrost y mediciones submarinas.
2. Escala de trabajo
El uso de diferentes escalas se puede aplicar eficazmente a todas las etapas, desde el reconocimiento hasta la exploración. En los censos y encuestas detalladas, generalmente se utiliza la medición del área, utilizando una cuadrícula con un espacio entre puntos de decenas a varios metros y un espacio entre líneas de varios cientos a decenas de metros; consulte la Tabla 3-7.
Tabla 3-7 Barra de escala y espaciado de puntos y líneas
3. Método de trabajo de campo del método de medición de radón RaA FD-3017
(1) Inspección del instrumento
p>El instrumento debe inspeccionarse periódicamente antes de salir del trabajo todos los días para verificar si el sistema de sellado del instrumento está intacto, si el valor del voltaje de la batería y la señal de calibración son normales y si la escala del La perilla del umbral está en su posición original. Utilice la fuente de trabajo para realizar controles de estabilidad antes y después de salir del trabajo todos los días. El error relativo entre cada recuento y el recuento estándar no es superior a 65438 ± 00 y se dibuja la curva de control de estabilidad del instrumento.
(2) Procedimientos de trabajo del punto de medición
(a) Después de llegar al punto de medición, verifique las señales en el punto de medición y registre la calidad del suelo y las condiciones del paisaje;
(b) Utilice un taladro de acero, un mazo o una máquina perforadora especial para perforar un agujero de aproximadamente 65 438 000 cm, generalmente 80 cm o 65 438 000 cm, insertar el muestreador y estabilizar el suelo alrededor del cono superior del muestreador. De manera oportuna, evite que la atmósfera se escape al orificio para diluir la concentración de radón;
(c) Coloque el colector de aluminio y gire el interruptor de tres vías del instrumento a la posición "inhalar". , levante el cilindro de succión de manera uniforme y el volumen de inhalación sea de 1,5 l, complete la inhalación en 45 segundos;
(d) Después de la inhalación, apague el interruptor del instrumento y presione "aumentar alta presión". botón. El tiempo de alto voltaje es generalmente de 2 minutos;
(e) Cuando finaliza el alto voltaje, el instrumento emite una alarma, saque la pieza de recolección del tubo de extracción, colóquela en el detector para medir el número de α partículas liberadas por RaA, el tiempo de medición es de 2 minutos
(f) Después de la medición, el instrumento suena una alarma y registra la lectura
(g) Convierte la lectura a concentración de radón; , donde NRn=k n, donde k es la calibración del instrumento Coeficiente, n es el valor de conteo de 2 minutos en la mesa de recolección;
(h) Luego mida el siguiente punto y repita los pasos (c) ~ ( h).
(3)Manejo de excepciones
Es anormal si es 3 veces mayor que el fondo. Cuando ocurre una anomalía, se debe verificar el estado de funcionamiento del instrumento a tiempo y se debe realizar el siguiente trabajo:
(A) Taladre un nuevo orificio cerca del orificio original y realice una segunda medición para determinar si la fuente de radón es suficiente;
(b) Análisis cualitativo del gas radón y torón;
(c) Cifrar los puntos y líneas de medición y delimitar el rango anormal; >
(d) Observar y registrar las condiciones geológicas y geomorfológicas;
(e) Recolectar especímenes, establecer señales anormales temporales y completar el formulario de registro anormal.
(5) Requisitos de calidad
Para comprobar la calidad de las observaciones de campo, se deben seleccionar varias secciones representativas para su inspección y medición. La carga de trabajo de inspección representa del 5 al 10% de la carga de trabajo total.
Las inspecciones y mediciones generalmente son realizadas por trabajadores cualificados utilizando instrumentos de buen rendimiento. Durante la inspección y observación, se debe tener cuidado para garantizar que la profundidad de muestreo y la extracción de aire sean lo más consistentes posible con las mediciones básicas.
Los resultados de la inspección y medición deben trazarse en el mismo mapa que los resultados de la medición básica. Los resultados de la medición se consideran satisfactorios si las tendencias de la concentración de radón en los dos perfiles adquiridos se repiten razonablemente bien.
(6) Organizar la información
Cálculo de la concentración de radón.
Calcular la concentración de radón en base a los valores de medición del instrumento:
Método de exploración radiactiva
Donde: n es la lectura del transmisor; JRn es la lectura del coeficiente de calibración del transmisor de gas.
2. Distribución estadística de la concentración de radón en la zona de medición.
Determine el valor de fondo y el límite inferior anormal de la concentración de radón en el área de medición, dibuje un histograma de concentración de radón y determine su tipo de distribución.
3. Dibuje el gráfico de resultados
(a) Descripción general de la concentración de radón en el área de estudio.
(b) Mapa de contorno plano de la concentración de radón en el área; área de estudio;
(c) Mapa de distribución plana de la concentración de radón en el área de estudio;
(d) Interpretación del mapa de resultados integral.
(7) Evaluación de gas radón anormal.
Valores de concentración de 1,5 a 3,0 veces superiores al campo visual normal pueden clasificarse como anormales. Es necesario realizar un análisis exhaustivo de las anomalías de la inyección de gas para explicar razonablemente las anomalías y proporcionar una base para la ingeniería de montaña. El análisis completo incluye:
1. Determinar las propiedades anormales
Las propiedades anormales aquí se refieren a si la concentración del chorro es causada por uranio o torio, lo que se puede determinar en función de la diferencia en las vidas medias de Rn y Tn. Después de bombear aire del suelo a la cámara de centelleo, se puede observar que las lecturas del instrumento cambian con el tiempo durante los primeros 5 a 10 minutos. Consulte la Figura 3-12.
Figura 3-12 Curva de relación I/I0-t
2. Determine el rango anormal
Para determinar el rango anormal, la cuadrícula debe ser basado en un diseño de cierta proporción. La dirección de la línea topográfica debe ser perpendicular a la dirección de extensión de la anomalía. Si su dirección no es obvia, puedes elegir una rejilla de medición cuadrada. El tamaño de la red depende del tamaño y la complejidad de la anomalía, como 2 mx 1 m, 2 mx 5 m, 10 mx 2 m, 10 mx 5 m, etc.
3. Cambios verticales anormales
El propósito es descubrir la extensión anormal hacia abajo, que se puede lograr midiendo a diferentes profundidades y los puntos de medición deben estar dispuestos en puntos de alta concentración; . Se utilizó un muestreador extendido en cada punto y se tomaron medidas a profundidades de 0,5 m, 0,8 m, 1,2 m, 1,5 m, 2,0 m, 2,5 m y 3,0 m. La variación de la concentración de radón con la profundidad se muestra en la Figura 3-13. Las curvas 1 y 2 en la figura representan vetas de carbón poco profundas y profundas; la curva 3 muestra la situación de halos de dispersión mecánica desigual; la curva 4 representa anomalías no minerales. La figura muestra los diferentes patrones de cambios de concentración con la profundidad.
Figura 3-13 Diagrama esquemático de los cambios de concentración con la profundidad
Dado que las mediciones a diferentes profundidades pueden reducir la influencia de factores accidentales como la meteorología, se puede reflejar la relación entre anomalías y mineralización. más claramente. Esto ayuda a explicar el comportamiento anormal.
4. Determine el tamaño de la fuente de aire
El tamaño de la fuente de aire se puede determinar bombeando varias veces. Taladre un orificio de aire en el centro de la anomalía, inserte el dispositivo de entrada de aire y obtenga valores medidos para diferentes tiempos de extracción de aire.
El hecho de que la concentración de gas inyectado no disminuya a medida que aumenta el número de bombas es una anomalía prometedora; de lo contrario, no tiene sentido.
5. Determinar la causa de la anomalía
Para proporcionar la distribución de materiales radiactivos en la capa superficial, se pueden realizar mediciones de pozo (o mediciones de β γ). Las anomalías de eyección causadas por la acumulación localizada de radón a menudo no se reflejan significativamente en las mediciones gamma del pozo.
También tendría sentido medir el contenido de uranio en el pozo para determinar la causa de la anomalía. El método analiza muestras de suelo tomadas de orificios de ventilación para determinar el contenido de uranio y torio. Si las anomalías mostradas en el mapa de contorno de concentración de chorros, el mapa de contorno γ y el mapa de distribución de uranio pueden superponerse (o tener un cierto desplazamiento), se pueden determinar como áreas favorables. Esto se debe a que generalmente hay halos mineralizados dispersos en las formaciones rocosas suprayacentes de yacimientos ocultos, acompañados de anomalías de radón, anomalías gamma en el pozo y anomalías de uranio.
6. Evaluación de emisiones anormales de gases
Clasificar y registrar anomalías descubiertas; exponer y estudiar anomalías significativas; este es el contenido principal de la evaluación de anomalías. La Tabla 3-8 es una tabla comparativa de características anormales de varias salidas de gas.
Tabla 3-8 Tabla comparativa de diversas características de eyección anormal