SAASTE 科學/氡測量
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帕爾位於開普敦以北約 60 公里處，坐落在由花崗岩構成的山坡上。花崗岩通常具有高於平均水平的鈾含量。氡是一種無色、無味、無臭的氣體，是土壤和岩石中鈾衰變鏈的衰變產物。氡很容易透過牆壁和地板的裂縫擴散，因此可能會在通風不良的房屋中積聚。氡氣已被發現是導致肺癌的主要原因，每年在美國造成至少 15000 人死亡。此前在帕爾已經進行過氡測量，在一些老房子中發現了濃度升高的情況 1。因此，有人建議需要進行進一步的測量，以對帕爾土壤和房屋內的氡氣濃度進行更廣泛的研究。
花崗岩沉積量高的地區房屋和土壤中的氡濃度高於花崗岩沉積量低的地區房屋和土壤中的氡濃度。
氡是一種天然存在的放射性氣體，是在鈾衰變鏈中產生的。鐳是鈾放射性衰變的產物。氡是在鐳衰變過程中形成的。放射性衰變是一個自然發生的、自發的過程，其中一種元素的原子透過損失原子粒子分解形成另一種元素。當固體鐳衰變形成氡氣時，它會損失兩個質子和兩個中子。兩個質子和兩個中子被稱為α粒子。α粒子與氦-4 原子的原子核相同。氡本身最終會損失一個α粒子，形成釙元素。
氡被認為是惰性氣體，因此非常不願意與其他元素反應。氡無法透過人類感官檢測到；確定氡存在的方法是透過測量。
放射性衰變速率用半衰期來衡量，即元素樣品衰變一半所需的時間。雖然鈾的半衰期為 44 億年，但氡最常見同位素的半衰期僅為 3.8 天。這意味著給定體積的氡將在 3.8 天內衰變 50%，形成釙、鉍和鉛等衰變產物。當我們吸入高濃度的氡時，氣體分子可能會衰變為上述元素，這些元素可能會粘附在肺部的上皮細胞上。這些元素的存在最終可能會導致肺癌。
所有岩石都含有一定量的鈾——大多數岩石中約含有 1 到 3 毫克/千克（ppm）的鈾。花崗岩、火山岩、暗色頁岩和某些沉積岩的鈾含量高於平均水平，可高達 100 ppm。一個地區岩石和土壤中的鈾含量越高，室內氡水平越高的可能性就越大。
氡透過α反衝從礦物顆粒中釋放出來。當每個鐳原子透過發射α粒子而衰變時，新形成的氡原子會向相反方向反衝。透過反衝，氡原子隨後可能進入裂隙岩石中顆粒之間的孔隙空間。氡原子也可能反衝到顆粒的內部，而不會進入孔隙空間。
由於氡是一種氣體，它的移動比固定在岩石和土壤中的鐳更容易。氡很容易逸入岩石中的裂縫和土壤顆粒之間的孔隙空間。氡的運動容易程度會影響進入房屋的氡量。氡的運動取決於土壤的孔隙度、土壤滲透性和土壤含水量。氡在砂礫等可滲透土壤中的移動速度比在粘土等不可滲透土壤中的移動速度快。裂縫和孔隙使氡能夠更快地擴散。然而，在水中，氡的移動速度比在空氣中慢。
由於這些原因，位於乾燥、高度滲透的土壤和裂縫狀基岩地區的房屋的室內氡含量可能更高。大多數房屋周圍的地面氣壓據說是高於房屋內部的氣壓。空氣傾向於透過房屋地基和牆壁的裂縫移動。因此，土壤空氣可能會很容易地擴散到室內氣壓較低、地基密封不良以及土壤空氣有多個入口的房屋中，從而導致氡含量高於正常水平。
有幾種方法可以測量室內的氡含量，但此過程解釋了標準 (S) 室 E-PERM 監測裝置的處理和使用。該裝置在幾天內進行測量。使用此方法測量氡時，使用的裝置為
- S 室 E-PERM
- 適合 S 室的靜電體
- 特殊讀數器，用於讀取靜電體上的電壓
- 聚酯薄膜袋（一種塑膠袋）
- 資料記錄表
當靜電體 (ST) 安裝到 S 室時，E-PERM 配置稱為“SST” E-PERM。
1. 所有靜電體在儲存時都用保護蓋蓋住。旋開蓋子，將靜電體面朝下放在靜電體讀數器提供的插槽中，以測量其初始電壓 (I)。將值記錄在提供的資料記錄表上。
2. 將靜電體旋入 S 室底部。確保不要接觸靜電體的白色表面。
3. 當您準備開始測量時，透過旋開頂部螺絲帽將 E-PERM 旋轉到“開”位置。
4. 將 E-PERM 放在要監控的位置。確保閱讀說明書，瞭解在補充資料的後面部分中在哪裡放置探測器或在哪裡不放置探測器。記錄放置日期和時間。
5. 暴露時間結束後（約 7 天），關閉 E-PERM 的蓋子，將其恢復到關閉狀態。記錄在日誌表上停止測量時的日期和時間。
6. 之後使用讀數器讀取靜電體的最終電壓 (F) 並記錄下來。
7. 然後使用一些方程式計算氡濃度。
[1] 講座，羅比·林賽教授，西開普大學物理系
因此，鈾衰變鏈可以總結如下
從 SPSP-DATA & GRAPHS-Radon-WW.xls 中的 xls 格式獲取。注意：我們需要將此檔案上傳到伺服器，以便使用者可以下載它 --Riaan 2005年1月26日 07:14 (UTC)