瞬时土壤氡测量是将一个取气装置插入地下80厘米左右,将土壤气泵入或抽入氡探测系统的集气装置,采用静电计电离室、硫化锌闪烁计数器或硅半导体探测器测量氡及其子体的阿尔法放射性,从而测定土壤氡浓度。下图为瞬时土壤氡测量野外测量装置示意图。
瞬时土壤氡测量主要采用以下三类测氡仪:
①电离室测氡仪。将土壤气泵入电离室空腔,土壤气体中携带的氡及其子体放射性衰变粒子产生电离作用,电离室输出脉冲信号与粒子的个数成正比。性能良好的商用电离室测氡仪嵌入了温度、湿度和压力传感器,可以直接输出实测氡浓度。在数据处理和氡测量结果分析时,可以进行温度、湿度和气压修正。
②硫化锌闪烁测氡仪。硫化锌闪烁测氡仪由闪烁室和电子学电路组成。闪烁室内壁涂以硫化锌(银),引入闪烁室的气体中氡及其子体衰变发射的阿尔法粒子使硫化锌(银)发荧光,荧光经光电倍增管后转变为电信号输出。仪器输出的脉冲个数与探测的氡浓度成正比。该类仪器的优点是探测效率高,不受湿度影响;缺点是沉淀在闪烁室表面的氡子体在短时间内形成较高的放射性本底。
③硅半导体测氡仪。硅半导体探测器相当于一个固体电离室。该类型测氡仪是阿尔法谱探测系统。入射的阿尔法粒子与硅相互作用产生电子-空穴对,通过电荷灵敏放大器输出的脉冲幅度与入射的阿尔法粒子的能量成正比,其输出脉冲的个数与阿尔法粒子数成正比。