CS268352B1

CS268352B1 - Method of continuous control of latent energy concentration of radon daughter products in air

Info

Publication number: CS268352B1
Application number: CS879275A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Svandelik
Original assignee: Svandelik Jaroslav
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS927587A1

Abstract

ftoieni as týká způsobu kontroly objemové latentní energie dceřiných produktů radonu v ovzduii, zejména v aetodě současného zadrtovinl aerosolu filtre» a Měřeni aktivity radionuklldů v depozitu aerosolu na filtru, u kterého řeii technickou realizaci, zejména pro specifické podainky dolů. Pro stanoveni objesové latentní energie dceřiných produktů radonu 222 v ovzduii se tankýa krystalický· eclntllečnís detektore· aelntilačni sondy zářeni detektuje KX zářeni vlamutu 214 a zářeni gama olova 214. Kombinací elektronických obvodů aelntilačni sondy zářeni ae dotahuje na výstup u výsledného elektrického impulsního signálu ecintilační aondy záření v energetických péeaech úměrného toku kvant zářeni KX viemutu 214, respektive toku kvant zářeni gama olova 214, respektive toku kvant zářeni KX viemutu 214 a zářeni olova 214 dohromady, a to při relativní významném potlačeni vkladu toku záření gama viemutu 214.ftoieni as concerns a method of controlling the volumetric latent energy of radon daughter products in the air, in particular in the method of current aerosol filter deposition and measurement of radionuclide activity in aerosol deposits on the filter, for which it provides technical implementation, in particular for specific mine applications. To determine the total latent energy of radon 222 daughter products in the air, a thin-crystalline scintillation detector of the radiation probe detects the KX radiation of radon 214 and the gamma radiation of lead 214. By combining the electronic circuits of the radiation probe, the scintillation radiation is outputted in the resulting electrical pulse signal of the scintillation radiation in energy ranges proportional to the flux of the KX radiation quanta of radon 214, or the flux of the gamma radiation quanta of lead 214, or the flux of the KX radiation quanta of radon 214 and the radiation of lead 214 together, with a relatively significant suppression of the contribution of the gamma radiation flux of radon 214.

Description

Vynález se týká způsobu kontroly objenové latentní energie dceřiných produktů radonu /222 Rn/ v ovzduší, zejména v metodě eoučaaného zadržováni aeroeolu filtr·· · «1ření aktivity radionuklldů v depozitu aerosolu na filtru, u kterého řeii technickou realizaci, zejnéna pro specifické podnínky dolů.The invention relates to a method for controlling the volumetric latent energy of radon daughter products (222 Rn) in the air, in particular in the method of airborne retention of aeroeol filters.

Součetný otav techniky realizuje průběžnou kontrolu objenové latentní energl· dceřiných produktů radonu 222 v ovzduěí metodou aoučasnáho odběru radioaktivního aerosolu na filtr a míření aktivity radionuklldů v depozitu aeroeolu na filtru detektování· zářeni alfa nebo zářani beta. Přito· je příznačné užití polovodičových detektorů zářeni, plaetlckých detektorů, detektorů na bázi aktivovaného slrníku zinečnatého a podobni. Známé je i užití detektorů typu Geiger - Holier. Praxi charakterizuj· bu3 nlžáí účlnnoet, reepoktlve značná tochnloká náročnoat. Zejnéna v případě detektování elfa aktivity ·· uplatňuje nepřízniví vliv zvýěoné prainostl ovzduěí a v důlní· prostředí čaeto i xvýíená relativní vlhkost. Nevýhodný je i důsledek delšího efektivního poločaeu přenšny řady od polonia 218 /218 Po/ do polonia 214 /214 Po/, ktorý is projevuje velký· časový· odstupe· inforaace o změně objemové latentní energie od čaeu, ve které· k ní reální doílo.The total melting of the technique is performed by continuous control of the volume latent energy of radon 222 daughter products in the air by the method of simultaneous collection of radioactive aerosol on the filter and measurement of radionuclide activity in aeroeol deposit on the filter detecting alpha or beta radiation. The use of semiconductor radiation detectors, aircraft detectors, detectors based on activated zinc glazing and the like is characteristic. The use of Geiger-Holier detectors is also known. The practice is characterized by the fact that it is more efficient and more demanding. In particular, in the case of detecting elf activity, · · it applies the adverse effect of increased atmospheric air and relative humidity in the mining environment. Another disadvantage is the consequence of a longer effective half-life of the portable series from Poland 218/218 Po / to Poland 214/214 Po /, which also shows a large time interval of information about the change in volumetric latent energy from the tea in which it reached the real world.

Naznačená nedostatky významně olinlnujo způsob podle vynálezu, jehož pode to ta spočívá v ton, žo pro stanoveni objenové latentní energie dceřiných produktů radonu 222 v ovzduší ee tenký· kryatallcký· sclntllaíním detektore· ecintilační sondy záření detekuje KX záření vlsnutu 214 a zářeni ga«a olova 214. Kombinaci elektronických obvodů ecintlloční sondy zářeni se k tonu dosahuje na výetupu výsledného elektrického inpuleniho signálu ecintilační sondy zářeni v energetických pásnech úměrného toku kvant záření KX vlsnutu 214, respektive toku kvant zářoní gana olova 214, reepektlvo toku kvant zářeni KX vlsnutu 214 a záření gana olova 214 dohromady, a to při relativní významném potlačení vkladu toku zářoní gama vlemutu 214.The disadvantages indicated are significantly limited by the method of the present invention, which, in order to determine the volume latent energy of the radon daughter products 222 in air, 214. lead 214 together, with a relatively significant suppression of the gamma vlemut 214 flux deposit.

Vytlí účinok způeobu podlo vynálozu Je opojen 1' a «faktem pronikavosti zářoní gama a X, která Je vyšli proti záření beta a Zejnéna alfa. To ná zásadní výhodu zvláití v podmínkách zvýěoné prašnosti ovzduší, kdy vyšší plošná hmotnost depozitu aeroeolu na filtru onížuje účlnnoet detektování čáetic alfa a vyžaduje zvýšenou četnost výměn filtrů. Další výhoda jo v zrychlená odezvi výsledného elektrického impulsního signálu sclntilační sondy zářeni na zněnu objenové latentní energie dceřiných produktů radonu 222, protože eonda z toku zářeni radionuklldů v depozitu aeroeolu na filtru vybírá příepěvek přeměn olova 214, nečeká aa tudíž až na přeměnu polonia 214. Stanovené objenové latentní energie dceřiných produktů radonu 222 způsobem podle vynálezu, tj. detektování· kvant zářeni gana a X tenkým sclntllačním detektorem na ecintilační aondí záření e kombinaci elektronických obvodů pro energetickou diekrinlnaci výsledných elektrických Impulsů, využívá 1 pro daný účel technikou žatí· opomenutý efekt významné emlae kvant KX záření vlemutu 214 s efektlvnín poločseen přeměny vztaženým k přeměnám dvojice radionuklldů polonia 218 a olova 214. Tento poločee je zhruba o 1/3 kratší než efektivní poločas platný pro řadu přeměn radionuklldů od polonia 218 do olova 214. Kvanty zářeni KX vlemutu 214 Jaou totiž emitovány při deoxcitacl jader bezprostředně po beta přeaěně olova 214.It produces the effect of the method according to the invention is intoxicated by the fact of the penetration of gamma and X-rays, which have been emitted against beta and Zeneine alpha radiation. This has the fundamental advantage of specialty in conditions of increased air dust, where the higher basis weight of the aeroeol deposit on the filter reduces the effectiveness of detecting alpha particles and requires an increased frequency of filter changes. Another advantage is in the accelerated response of the resulting electrical pulse signal of the radiation diffusion probe to the volume latent energy of the radon 222 daughter products, volume latent energies of radon daughter products 222 by the method according to the invention, i.e. detection of quantum radiation by gan and X by a thin attenuation detector on ecintillation and radiation and a combination of electronic circuits for energetic diecrination of resulting electrical pulses, uses 1 for this purpose quantum KX radiation of vlemut 214 with effective half-transformation relative to the transformations of the radionuclide pair of polonium 218 and lead 214. This half is about 1/3 shorter than the effective half-life valid for a series of radionuclide transformations from polonium 218 to lead 214. KX vluute radiation quantities 214 Jaou namely, emitted during deoxcitacl nuclei safe medium after beta lead conversion 214.

Konkrétní poetup způsobem podle vynálezu objaeňuje přiklad kontroly objenové latentní energie dceřiných produktů radonu 222 v ovzduší důlního díla, která je prováděna pro hodnoceni a řízeni větráni dolu. Vzhlede· k relativně vysoké hodnotě objenové letentní energie v dole a v zájmu prodlouženi doby užití jednotlivých filtrů mezi výněna•1 Je filtrea proeáván vzduch rychloatl 1 litr za minutu. Filtr je přlto· umístěn v odběrové hlavici uzavřené víčkem, ke kterému Je přiblížen 8 · vysoký ecintilační detektor z jodldu sodného. Dstsktor jo součásti sclntllačni sondy zářsní vybavené kombinací elektronických obvodů energetické diekrlnlnace. Při nepřetržitém prosávání vzduchu filtre· na něm narůstá vrstva depozitu aeroeolu o dceřinými produkty radonu 222. Radlonuklidy 218 Po a 214 Po přítomné v depozitu Jeou zdroji aktivity alfa. Pro olovo 214 a vieUt 214 jeou charaktorletleká přeměny bota. 3e provází emise kvant zářeni KX a gama.A particular approach to the process of the present invention provides an example of controlling the volumetric latent energy of radon daughter products 222 in the mine air, which is performed to evaluate and control mine ventilation. Due to the relatively high value of volumetric lethal energy in the mine and in order to prolong the time of use of individual filters between exchanges • 1 The filter is pumped through air at a rate of 1 liter per minute. The filter is also placed in a sampling head closed by a lid, to which an 8-high sodium iodide ecintillation detector is approached. Dstsktor is a component of a solar radiation probe equipped with a combination of electronic circuits of the energy decoder. During the continuous suction of air through the filter, a layer of aeroeol deposit with radon daughter products 222 grows on it. Radlonuclides 218 Po and 214 Po present in the deposit are sources of alpha activity. For lead 214 and vieUt 214, the characteristics of the shoe are different. 3e accompanies the emission of KX and gamma radiation quantum.

CS 268 352 Bl 2CS 268 352 Bl 2

V případě vieautu 214 jeou energie kvent geme nad 609 keV. Pro olovo 214 jeou energie kvent od 242 do 352 keV. Přoaíneal olova 214 jo podaíněna oaleo kvant záření KX vieautu 214 s energií koloa 75 koV. Aktivitě dceřiných produktů radonu v depozitu eeroeolu na filtru odpovídá tok jejich záření. V uvádínéa příkladu na tento tok záření působí cointllační eondo záření β Θ ae vyeokýa acintllečnía dotektoraa z jodidu eodného aktivovaného thellea a e kombinací elektronických obvodů. Sonde jo přiblížena k filtru o depozltoa eeroeolu u víčko filtrační etenlca hlavice. Půaobenía ne tok záření dochází k převodu kvent záření na elektrická lapuloy. Půaobení o převod jeou značně eelektivni. U úvodní fázi působení eclntllační eondy prostřodnictvía detektoru převádí kvanty zářoní na energeticky úaěrná elektrická iapuley. V závěrečně fázi působení prostřsdnictvía koablnoco dlskriainečních oloktronických obvodů distribuuje elektrická iapuley do energetických rozeohů e hranicemi zvolonýal podle energií kvent zářoní gaaa olova 214 a kvant zářaní KX vieautu 214. V příkladu naatevená hranice energetických rozeehů jeou 40 keV, 100 keV o 400 keV pro energetická rozsahy 40 až 100 keV, 100 až 400 keV e 40 až 400 keV. Výsledný elektrický impulsní signál scintilační sondy zářeni z energetického rozsahu jo úaírný toku kvant KX záření vieautu 214. Z energetického rozeahu 100 až 400 koV jo úměrný toku kvant zářaní gana olovo 214. Výsledný elektrický lapulení eignál scintilační eondy zářeni z energetického rozsahu 40 až 400 keV je úmírný toku kvent zářeni gaao olovo 214 e toku kvent zářoní KX vieautu 214 dohroaady, přlčsaž výsledný elektrický lapulsni .signál scintilační eondy zářoní je dále z každého z uvedených energetických rozsahů již úmírný 1 hodnotě objemové latentní energie dceřiných produktů radonu 222 v kontrolovaném ovzduší. Převod četnoeti, nebo nápočtů impuleů ne jednotky objemové letentni energie ee provádí náaobenim konvoroníal faktory, odliienýal pro jednotlivé energetické rozsahy a etanovenýal experimentální standardními postupy vyhodnocování dílčích vzorků ovzduší.In the case of vieautu 214, the energy quent geme is above 609 keV. For lead 214, the energy quent is from 242 to 352 keV. Přoaíneal lead 214 jo podáíaná oaleo quantum radiation KX vieautu 214 s energia koloa 75 koV. The activity of radon daughter products in the eeroeol deposit on the filter corresponds to the flow of their radiation. In the given example, this radiation flux is affected by the cointillation eondo radiation β Θ ae by a high acintllation cell and from an iodide activated thiol iodide and by a combination of electronic circuits. The probe is brought closer to the filter by depozltoa eeroeolu at the cap of the filter etenlca head. The effect of the flow of radiation is the conversion of the amount of radiation into electric lapuloy. The effects of the transfer are highly selective. In the initial phase of the action of the illumination eondon through the detector, it converts the quantum of the radiation into energy-saving electric iapuley. In the final phase of operation through long-range oloctronic circuits, the electric iapuley distributes gaaa lead 214 and quantum radiation of KX vi4.u4 according to energies. 40 to 100 keV, 100 to 400 keV and 40 to 400 keV. The resulting electrical impulse signal of the scintillation probe radiation from the energy range y is the effective flux of quantum KX radiation vieautu 214. From the energy range of 100 to 400 koV y is proportional to the flux of the quantum radiation of gana lead 214. the proportional flux of the radiation gaao lead 214 e of the flux of the quantum glow KX vieautu 214 do not exceed the resulting electric trapping signal. The conversion of the number, or the counting of pulses to the unit of volumetric lethal energy ee, is performed by applying convonial factors, differentiated for individual energy ranges and etanized experimentally by standard procedures of evaluation of partial air samples.

Výhodou způsobu podle vynálezu e realizace podle přikladu je oaezeni vlivu plošné hmotnosti depozitu eeroeolu ne filtru, eniženi o 1/3 zpoždšni informace o zmíní objemové letentni energie a ochrana detektoru''před kontealnací 1 korozí.The advantage of the method according to the invention and the embodiment according to the example is to reduce the effect of the basis weight of the eeroeol deposit on the filter, to reduce by 1/3 the delayed information about the volume lethal energy and to protect the detector from corrosion.

Realizace podle příkladu jo zvláště výhodná pro podaínky nauranových dolů. Vzhledem k možnosti zavíčkování filtrační hlavice může být filtr míněn vo vhodných podaínkách laboratoře na povrchu dolu, a tím jo dáno vyšší hygiena práce poreonálu. Způeob poskytuje Informace v reálném češe pro účinnou kontrolu o řízeni větráni objektů.The embodiment according to the example is particularly advantageous for nauran mine files. Due to the possibility of capping the filter head, the filter can be meant in suitable laboratory openings on the surface of the mine, and thus a higher hygiene of the poreonal work. The method provides real-time information for effective control of object ventilation control.

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION volumetric latent energy or to dosing units, especially for the purpose of controlling the ventilation of objects, characterized in that the radiation probe with a 0.5 to 10 mm thin scintillation detector ee a combination of electronic circuits for the flow of radiation of radlonuclides deposited and sarosolsm on the filter Quantities of electromagnetic radiation are converted into electrical pulses, which in the initial phase of the action of the excitation detector is the result of significant selective detection of the quantities of electromagnetic KX radiation of 214/214 B1 / lead and gamma radiation of lead 214/214 Pb / up in the final phase by a combination of electronic circuits. and electr pulses are distributed to energy ranges with limits according to the energy of the quantities of electromagnetic radiation above 40 keV, below 100 keV, above 100 keV and below 400 keV, when the resulting electrical impulse signal of the radiation probe in the energy range above 40 and below 100 keV is proportional to the flux quantum KX radiation of the radiation 214/214 B1 /, the resulting electrical pulse signal of the radiation radiation probe in the energy range above 100 and below 400 keV y is proportional to the flux of the gamma lead radiation quantum 214/214 Pb / range above 40 and below 400 keV is proportional to the flux quantity of KX radiation in 214/214 B1 / s lead gamma radiation 214/214 Pb /, while the resulting electrical impulse signal of the radiation radiation probe in each of the conducted energy ranges is proportional to the volume latent energy of the daughter radon products 222/222 Rn / in controlled air.