CC BY
3
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОЦЕНКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВОЗДУХА ДОЧЕРНИМИ ПРОДУКТАМИ РАДОНА
И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский
I Московский ордена Ленина медицинский институт им. И. М. Сеченова
и Московский инженерно-физический институт
К короткоживущим дочерним продуктам радона принято относить изотопы от RaA до RaC1 включительно. При вдыхании аэрозолей этих изотопов наибольшее биологическое действие на органы дыхания (критический орган) оказывают а-активные дочерние продукты радона RaA и RaC1, поскольку поглощенная доза излучения в органах дыхания от этих изотопов выше поглощенной дозы излучения, создаваемой в органах дыхания (3-активными изотопами RaB и RaC. Основной вклад в поглощенную дозу, обусловленный а-облучением трахеи и крупных бронхов, принадлежит так называемым свободным атомам RaA, т. е. атомам RaA, не связанным во вдыхаемом воздухе с ядрами конден- • сации [Чемберлен и Дайсон (Chamberlain, Dyson, 1956)]; по данным работы комитета П о допустимых дозах внутреннего облучения, количество свободных атомов RaA во вдыхаемом воздухе составляет около 10% К Более глубокие отделы органов дыхания подвергаются а-облуче-нию в результате распада связанных с ядрами конденсации атомов RaA и RaC1.
Поэтому представляют интерес определение полной энергии излучения, выделяющейся в органах дыхания при распаде в них всех дочерних продуктов радона, и вклад каждого изотопа дочерних продуктов радона в поглощенную дозу излучения.
В связи с многообразием описанных в литературе методов определения загрязненности воздуха дочерними продуктами радона возникает необходимость в их классификации по целевому назначению, точности и удобству применения в науке и практике.
Все методы разделены в табл. 1 на две группы, каждая из которых включает в себя несколько методов, расположенных в порядке убывания точности результатов, получаемых с их помощью. Нумерация методов в дальнейшем дается в соответствии с табл. 1.
Метод № I—1 является универсальным. Этим методом можно определить с желаемой степенью точности концентрацию RaA, RaB и RaC в исследуемом воздухе и рассчитывать скрытую энергию распада дочерних продуктов радона, содержащихся в единице объема исследуемого воздуха, по формуле:
Е»по,н. = <Е*аЛ + ErJ * + Чс + С> '
| •
— 4 —_ __
где а, Ь и с — числа атомов RaA, RaB и RaC соответственно, ERaA и ERaC 1—энергия а-излучения RaA и RaC1.
1 Радиационная защита. Атомиздат. М.„ 1961, стр. 58..
Таблица I
Классификация методов определения загрязненности воздуха дочерними
продуктами радона
Группа I
Методы раздельного определения концентраций RaA, R^B и RaC в исследуемом воздухе
Группа II
Методы определения скрытой энергии •»-распада дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе
1—1
1—2
1—3
1—5.
1—6.
Снятие кривой распада и математическая обработка ее с использованием нескольких (16 по С. В. Андрееву, 1960) экспериментальных точек. Обработка методом наименьших квадратов
Снятие кривой распада и обработка ее с использованием 3 экспериментальных точек (Tsivoglou, Ayer, Holaday, 1953; С. Г. Малахов, И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1958. Метод решения 3 линейных уравнений с 3 неизвестными)
Снятие с кривой распада двух экспериментальных точек и последующая математическая обработка их (Ю. Т. Капитанов и А. С. Сердюков, 1961. Метод основан на использовании специальной палетки или таблицы для быстрого вычисления искомых величин)
Сравнение экспериментальных кривых распада с набором полученных расчетным путем кривых распада для различных соотношений RaA, RaB и RaC в воздухе (Н. Н. Карташов, Г. А. Попов, 1962. Метод интерпретационной палетки)
Радиохимическое разделение с последующим определением активности каждого изотопа в пробе (В. И. Баранов, Л. В. Горбушина, 1960) Метод обсчета активности фильтра с 1-й по 4-ю, с 7-й по 10-ю минуту после момента окончания фильтрации. Определяется концентрация RaA (К. М. Марков с сотрудниками, 1962)
И—!.
II—2
И—3,
И—4
II—5
Метод полного обсчета (И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1958. 1959, 1961)
Равновесный метод (И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1958, 1959, 1961)
Метод однократного измерения активности фильтра через 40—60 минут после момента окончания отбора пробы (Kuzuetz, 1956; И. Л. Шалаев, 1960) Метод обсчета активности фильтра с 7-й по 10-ю минуту после момента окончания фильтрации (К. П. Марков, Н. В. Рябов, К. Н. Стась, 1962) Метод однократного измерения активности фильтра через 20 минут после момента окончания отбора пробы (А. С. Зыкова, В. Л. Счастный, Т. П. Ефремова, 1958; 3. В. Дубровина, В. И. Кацапов, 1958)
Поскольку метод достаточно громоздок, предложены упрощенные, но менее точные варианты его: методы № I—2, I—3 и I—4. В методе № I—4 предлагается определять /?аЛ, ИаВ и /?аС в воздухе путем сравнения экспериментальных кривых накопления с набором теоретически вычисленных кривых (специальная палетка). Очевидно, что ошибка метода будет тем больше, чем меньше расчетных кривых накопления содержит палетка, т. е. чем значительнее экспериментальная кривая будет расходиться с наиболее подходящей к ней расчетной кривой. Ошибка метода авторами не оценивается, и в настоящее время для практики подход к решению вопроса.
Метод № I—5 демонстрирует оригинальный, но мало пригодный для практики подход к решению вопроса.
Предложены также упрощенные методы, характеризующие с большей или меньшей степенью точности скрытую энергию распада дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе без выяснения вклада каждого из них в общую энергию распада (табл. 1, группа II).
Согласно методу полного обсчета (№ II—1), полная энергия а-из-лучения от дочерних продуктов радона, содержащихся в единице
объема исследуемого воздуха, определяется по полному числу а-рас-падов от исследуемых дочерних продуктов радона. Скрытую энергию излучения в этом случае с методической ошибкой в пределах ± 3,5% вычисляют по формуле:
Еа = Е (2 а + Ь + с),
полн. ср.
где Еср. = 7,35 Мэв.
Предельно допустимому содержанию дочерних продуктов радона (3*10~п кюри/л для каждого изотопа в отдельности) соответствует 5040 а-распадов от дочерних продуктов радона, выделенных из 1 л такого воздуха. Недостатком этого метода является относительно большая длительность измерений (2—3 часа). Авторами в 1961 г. предложен способ, сокращающий время измерения до 1 часа.
Равновесный метод № II—2, так же как и метод полного обсчета, позволяет определять полное число а-распадов от дочерних продуктов радона, выделенных из единицы объема исследуемого воздуха. Авторами предложен способ ускоренного достижения равновесного состояния на фильтре.
Длительное протягивание воздуха с запыленностью до 1 мг/м3 через фильтр в условиях метода полного обсчета и равновесного метода не является препятствием к практическому применению их (И. И. Гусаров и В. К. Ляпидевский, 1962).
О величине полной энергии излучения от дочерних продуктов радона можно судить также по скорости счета от фильтра через определенный промежуток времени после момента окончания фильтрации (метод № II—3). Из расчетов, проведенных Кузнецом (Кигпе1г) в 1956 г., следует, что а-активность фильтра через 60—90 минут после окончания фильтрации с методической ошибкой не более чем 20% характеризует скрытую энергию излучения дочерних продуктов радона, выделенных из единицы объема исследуемого воздуха при любом соотношении активностей дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе.
Предельно допустимому уровню короткоживущих дочерних продуктов радона в воздухе (3* 10~п кюри/л для каждого из них в отдельности) соответствует а-активность фильтра 31,3 расп/мин через 60 минут после окончания 5-минутного отбора пробы на фильтр (И. Л. Шалаев, 1959). Эта цифра в данном случае является своеобразной формой выражения предельно допустимой величины загрязненности воздуха дочерними продуктами радона. Время отбора пробы в этом методе строго фиксировано.
В методе № II—4 предлагается производить обсчет активности фильтра с 1-й по 4-ю и с 7-й по 10-ю минуту после 5-минутного отбора пробы. Эти измерения служат для определения активности ЯаА и полной энергии а-излучения дочерних продуктов радона, содержащихся в единице объема исследуемого воздуха. Метод является приближенным, но позволяет быстро получить представление о содержании ИаА и скрытой энергии а-распада дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе. Время отбора пробы (5 минут) также строго фиксировано.
Метод № II—5 также может быть использован для быстрого, но весьма приближенного определения скрытой энергии излучения дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе. Достоинством метода является возможность менять по желанию время отбора пробы.
Мы произвели сравнительную оценку некоторых из описанных выше методов.
С помощью сцинтилляционной приставки П-349-2 было получено 5 экспериментальных кривых накопления и распада на фильтре дочерних продуктов радона. Каждая кривая была использована для вычис-
ления загрязненности воздуха при помощи описанных методов. За критерий точности был принят метод полного обсчета, так как при его использовании практически исключается статистическая ошибка измерения, а методическая ошибка измерения не превышает ± 3,5%. Результаты проведенных вычислений представлены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, при резком сдвиге равновесия в цепи дочерних продуктов радона наибольшую ошибку в определении загрязненности воздуха (на 40—50% в сторону занижения) дает метод № II—5. Это связано с тем, что метод не учитывает содержания ЯаА при измерении а-активности фильтра через 20 минут после окончания фильтрации, поскольку к этому времени /?аЛ успевает полностью распасться.
Чем меньше сдвиг равновесия в цепи дочерних продуктов радона, тем меньше вклад ЯаА в общую активность фильтра в момент измерения и тем меньше будет при прочих равных условиях ошибка измерения этим методом.
На величину ошибки этого метода оказывает влияние также время накопления активности на фильтре. Как показано нами ранее (1961), при длительном накоплении дочерних продуктов радона на фильтре а-активность их стремится к величине 2а + Ь + с, где а, Ь и с числа оседающих в единицу времени на фильтр радиоактивных атомов каА, ИаВ и /?аС соответственно. При этом на долю ЯаА приходится а а-рас-падов, а на долю ЯаСЩаС1—а-\-Ь~гс а-распадов. Активность ЯаА на фильтре достигает величины а практически через 12—15 минут накопления. Активность ЯаС достигает величины а + Ь + с через 2—3 часа накопления дочерних продуктов радона на фильтре. Таким образом, активность фильтра в первые моменты фильтрации определяется в основном активностью ЯаА. Однако по мере увеличения времени фильтрации активность /?аС растет, а затем становится больше активности /?аЛ. Это очевидно, так как а + Ь + с^>а. Следовательно, при увеличении времени накопления доля активности ЯаА в величине общей а-активности фильтра снижается. Соответственно с этим будет снижаться и ошибка метода. Таким образом, ошибка метода № II—5 будет тем больше, чем больше нарушение равновесия в цепи дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе и чем меньше время накопления дочерних продуктов радона на фильтре.
Методы полного обсчета и раздельного определения дают примерно одинаковые и достаточно точные (ошибка в пределах ± 5%) результаты определения полной энергии а-распада дочерних продуктов радона, содержащихся в 1 л исследуемого воздуха.
Из величин, приведенных в табл. 3, следует, что ошибка в определении концентрации отдельных изотопов методом решения 3 линейных уравнений с 3 неизвестными может достигать 500%. Величина этой ошибки определяется статистическим разбросом показаний отдельных измерений и, очевидно, будет тем больше при прочих равных условиях, чем меньше уровень измеряемой активности.
Из табл. 3 следует, что ошибка в определении концентрации ЯаА по предложенной К. М. Марковым с сотрудниками (1962) приближенной формуле находится в пределах той, которую авторы считают возможной (± 50%). Полное число а-распадов от дочерних продуктов радона, выделенных из единицы объема исследуемого воздуха, определяют по методу обсчета активности фильтра с 7-й по 10-ю минуту после момента окончания фильтрации с хорошей степенью точности, поэтому данный метод может быть рекомендован для практического использования как простой, быстрый и в достаточной степени точный. Недостатком метода является отсутствие возможности вести непрерывный контроль за уровнем загрязненности воздуха дочерними продуктами радона.
В табл. 4 дана краткая практическая характеристика рассмотренных выше методов. Из табл. 4 видно, что в настоящее время имеются в достаточной степени точные методы раздельного определения активности ЯаА, и ЯаС в исследуемом воздухе, однако они сложны, громоздки и требуют значительных затрат труда и времени. Менее
Таблица 2
• •
Экспериментальное сравнение точности некоторых методов определения загрязненности воздуха дочерними продуктами радона при протягивании исследуемого воздуха через фильтр в течение 5 минут и резком сдвиге равновесия дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе
• Концентрация ЯаА, ЯаВ и ЯлС в исследуемом Соотношение концентраций дочерних продуктов радона Полное число а-распадов от дочерних продуктов радона, выделенных из воздуха, по данным метода 1 л исследуемого
Дата Ф Изотоп • воздухе (в кюпи/л), вычисленная методом решения 3 линейных уравнений с 3 неизвестными (А) измерения активности каждого дочернего продукта (Л) отклонение А от Г (в %) измерения активности фильтра через 20 минут после окончания фильтрации (Ь) отклонение Б от Г (в %) измерения активности фильтра через 60 минут после окончания фильтрации (Я)1 отклонение В от Г (в %) полного обсчета активности фильтра (П
12/УИ 19С0 г. ЯаА 2,25-Ю-10 • • 1,0 •
ЯаВ 1,8-10—11 0,08 6 541 -4,7 3 765 —45,1 38,1 —12,5 6 860
ЯаС 1,0. Ю-11 0,045
13/УИ » ЯаА 6,6-Ю-10 1.0
ЯаВ 3,9. Ю-11 0,06 17 203 -1,9 9 671 —44,8 99 —11,5 17 536
ЯаС 1,7-Ю-11 0,025
14/УИ » ЯаА 6,0. Ю-10 1,0 •
ЯаВ 3,0. Ю-11 0,05 15 240 -4,8 8 980 —43,9 88 —13,8 16011
ЯаС 2,3. Ю-11 0,038
15/VII ъ ЯаА 4,7.10—10 1,0 •
ЯаВ 2,3. Ю-11 0,049 11 248 + 1,0 6219 —46,0 63,9 —13,0 И 516
ф ЯаС 9,6. Ю--12 0,02
З/УН » ЯаА • 2,1- Ю-10 1,0
ЯаВ 2,5. Ю-11 0,12 6411 + 1.7 3916 —38,0 — — 6 300
ЯаС 1 2,5-Ю-12 0,012 %
1 Указана активность фильтра (в расп/мин. л) в момент измерения. Для сравнения с методом полного обсчета (Г), принятым за 100%, сопоставлялись величины превышения над соответствующими допустимыми значениями — 32,1 расп/мин.л в случае В (И. Л. Шалаев) и
5040 расп/мин.л в случае Г (И. И. Гусаров и В. К. Ляпидевский).
Таблица 3
Сравнение точности некоторых методов определения загрязненности воздуха дочерними продуктами радона (время отбора проб 5 минут)
Дата исследования 15/VII I960 г. 13/YII I960 г. 12/VII I960 г.
Изотоп RaA | RaB 1 | RuC RaA RaB | RaC RiA RaB RaC
Концентрация в исследуемом
воздухе (в кюри/л), вычис-
ленная методом решения
3 линейных уравнений с 4,7- Ю-10 1,70-Ю-11 1,8. Ю-11
3 неизвестными (А) . . . 2,3-10—11 9,6- Ю-12 6,6. Ю-10 3,9-Ю-11 2,25« 10—10 1,0-10-"
\ * Соотношение концентраций 1,0 0,049 0,02 1,0 0,06 0,025 1,0 0,08 0,045
Концентрация в исследуемом
воздухе (в кюри!л), вычис-
ленная по методу наимень-
ших квадратов с использо- •
ванием 16 эксперименталь- 2,79. Ю-12 2,65-Ю-10 1,21«10—11 2,63. Ю-12
ных точек (Б) ..... 4,5-10—10 2,0-1С-11 1,08-Ю-11 6,62' 10—10 3,78-Ю-11
Соотношение концентраций 1,0 0,044 0,02 1,0 0,057 0,0042 1,0 0,046 0,01
Отклонение А от Б (в %) +4,4 + 15 -11,1 —0,11 +3 +510 —15 +49 +28!
2а + Ь + с(А]) по данным
графы (А*)...... а 11 548 17 203 • 6 541
2а + Ь + с(Б') по данным
графы (Б*)...... • 11 318 16 668 6 505
Отклонение А1 от Б1 (в %i) +2 +3,5 +0,5
Концентрация RaA в исследуе-
мом воздухе, вычисленная по
эмпирической формуле К- П. 4,98-Ю-10 2,52- Ю-10
Маркова с сотрудниками (В) - — 6,7. Ю-10 — — - -
Отклонение В от Б (в %) + 11,0 - — + 1,0 — — -4,0 — -
Полное число а распадов от до-
черних продуктов радона, вы-
деленных из 1 л исследуе-
мого воздуха, вычисленное по
эмпирической формуле К. П. 17 800
Маркова с сотрудниками (Л)2 И 750 я — - _ _ • •
Отклонение Г от Б* (в %|) +3,8 • ; +6,8 6 670 • о с;
+2,5
1 а, Ь и с — числа атомов /?аЛ, ЯаВ и ЯаС соответственно в 1 л исследуемого воздуха, а 2а+Ь + с—полное число а-распадов от дочерних продуктов радона, выделенных из 1 л исследуемого воздуха (см. Медицинская радиология, 1961, № 1, стр. 56).
2 В формуле К. П. Маркова с сотрудниками конечный результат получается в единицах Мэв, поэтому для перехода к полному числу а-распадов конечный результат делят на число 7,35 (усредненная энергия а-излучения и ЯаА и /?аС' в Мэв).
о> кэ
Краткая характеристика методов определения загрязненности воздуха дочерними продуктами радона
Таблица 4
Метод
Общая ошибка (методическая Время отбора проб Время математической
и статистическая) Время измерений обработки резуль- Аппаратура
татов
Группа I. Методы раздельного определения концентрации /?аЛ, ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе
1—1. Снятие кривой распада и математическая обработка нескольких экспериментальных точек методом наименьших квадратов
1—2. Снятие кривой распада и математическая обработка 3 экспериментальных точек методом решения 3 линейных уравнений с 3 неизвестными
1—3. Снятие с кривой 2 экспериментальных точек с последующей математической обработкой их
1—4. Сравнение кривой распада с интерпретационной палеткой
Определяется абсолютным уровнем измеряемой активности и числом входящих в обработку экспериментальных точек. Может быть доведена до нескольких процентов
Определяется абсолютным уровнем измеряемой активности и числом входящих в обработку экспериментальных точек. Колеблется в пределах от десятков до сотен процентов
Определяется абсолютным уровнем измеряемой активности и соотношением активностей ЯаА, ЯаВ и ЯаС (концентрация ЯаА определяется с отклонением ±10% при абсолютной активности ЯаА в исследуемом воздухе 1 • 10-10 кюри!л и выше)
Ошибка тем больше, чем меньше расчетных кривых накопления содержит интерпретационная палетка и чем значительнее экспериментальная кривая расходится с наиболее подходящей- к ней расчетной кривой (ошибка в процентах не приводится)
Строго фиксировано (как правило. 5 минут)
Строго фиксировано (5 минут) в методе Тэ^о^ои с сотрудниками; 5, 10, 20. 30, 40, 50 минут в методе С. Г. Малахова, И. И. Гусарова и В. К. Ляпидевского
Строго фиксировано (2 ми нуты)
Строго фиксировано
От одного до двух часов
От 30 минут в методе Тб1-уоб1ои с сотрудниками до 40 минут в методе С. Г. Малахова, И. И. Гусарова и В. К. Ляпидевского
10 минут
До 1 часа (время измерений совпадает с временем отбора пробы, так как для измерения используют кривые нарастания скорости счета в эманацион-ной камере)
От одного до двух часов
Около 30 минут
Несколько минут
Фильтр, фильтродержатель, воздуходувка, реометр, сцинтилляционная приставка, пересчетная установка (например. Б-2)
То же
Фильтр, фильтродержатель, воздуходувка, реометр, пересчетная установка, ДБ-42 (портативный прибор) или установка типа Б-2 со сцин-тилляционной приставкой
Эманационная камера со сцинтилляционным счетчиком и портативной пересчетной установкой
Группа II. Методы определения скрытой энергии излучения дочерних
II—1. Метод полного обсчета
II—2. Равновесный метод
II—3. Метод однократного измерения активности фильтра через 40—60 минут после момента отбора пробы
II—4. Метод обсчета активности фильтра с 7-й по 10-ю минуту после момента окончания фильтрации
II—5. Метод однократного измерения активности фильтра через 20 минут после момента окончания отбора пробы
о
со
Методическая ±3,5
Методическая ±3,5% и статистическая 1.4% на уровне предельно допустимой концентрации дочерних продуктов радона в воздухе (3 • 10-п кюри/л для каждого изотопа в отдельности)
Методическая в пределах 10—15% и статистическая 18.5% на уровне предельно допустимой концентрации дочерних продуктов радона в исследуемом воздухе
Н.е фиксировано
Строго нут)
фиксировано (5
30% при концентрации исследуемом воздухе кюри/ л
ЯаА в 5 • 10—12
До 50%
То же
Не фиксировано
Продолжен ие
Время математической обработки результатов
Аппаратура
продуктов радона, выделяемых из единицы объема исследуемого воздуха
ми-
1 час после момента окончания фильтрации
Несколько минут или любое время по желанию после выхода на равновесную прямую. Выход на равновесную прямую занимает 2 часа или 15—20 минут при применении ускоренного способа
(И. И. Гусаров и В. К. Ляпидевский, 1960)
Несколько минут через 40—60 минут после момента окончания отбора пробы
10 минут
Несколько минут через 20 минут после окончания отбора пробы
Несколько минут
Насадка И. И. Гусарова и В. К. Ляпидевского к сцин-тилляционной приставке, сцинтилляционная приставка к установке Б-3, реометр, воздуходувка
То же
Фильтр, фильтродержатель, воздуходувка, сцинтилляционная приставка, пересчетная установка
Портативная установка
переносная
Фильтр, фильтродержатель, реометр, воздуходувка, сцинтилляционный датчик, пересчетная установка
трудоемкие методы имеют меньшую точность. В качестве экспресс-метода определения ЯаА, ЯаВ и ЯаС в воздухе может быть рекомендован метод № I—3. Из методов определения скрытой энергии распада дочерних продуктов радона наибольшей точностью обладают методы полного обсчета и равновесный. Другие методы менее точны, но требуют меньших затрат времени.
Методы полного обсчета и равновесный позволяют вести непрерывный контроль за загрязненностью воздуха дочерними продуктами радона. Использование самописцев позволит автоматизировать процедуру контроля. Дальнейшая разработка метода полного обсчета позволит с его помощью производить раздельное определение ЯаА, ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе.
Как указывалось выше, полное число а-распадов (Л^а) от осевших на фильтр дочерних продуктов радона составляет 2а Ь с\ полное число у-квант°в (ЛЛу) от этих же осевших на фильтр дочерних продуктов радона дает величину а (К + К1) + &(/( + К1) + с/С), где К и К1—число ^-квантов, испускаемых при одном акте распада ЯаВ и ЯаС соответственно. Полное число р-частиц (Л/р) соответствует величине 2а + 26 + с. Отсюда мы имеем систему из 3 линейных уравнений с 3 неизвестными, с помощью которой можно определить содержание ЯаА, ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе. Измерения можно вести непрерывно и получать таким образом усредненные величины концентраций ЯаА, ЯаВ и ЯаС в воздухе за любой интересующий нас промежуток времени.
Если произвести полный обсчет а-распадов от выделенных из единицы объема воздуха дочерних продуктов радона и раздельно полный обсчет (^-излучения от ЯаВ и ЯаС1, то мы имеем следующую систему уравнений, с помощью которой также можно определить содержание ЯаА; ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе: 2а+Ь-{-с=Ма; 2а + 6-1-с = Лр; а + Ь + с=Ь$\ где Л/а и Л0 — полное число а- и (5-распадов, осевших на фильтре дочерних продуктов радона соответственно, а Лф1 — полное число (3-рас-падов от атомов ЯаС, распавшихся на фильтре.
Если произвести полный обсчет а- и р-активности осевших на фильтр дочерних продуктов радона и одновременно с этим подсчет полного числа а-распадов (№а) от содержащихся на фильтре атомов ЯаС (ЯаС]), то содержание атомов ЯаА, ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе можно определить по формулам: 2a + b + c=Na\
Если в этой системе уравнений ограничиться только определением величин N а и Ы]а, то по их разности можно быстро определить содержание ЯаА в исследуемом
воздухе.
Произвести избирательный подсчет 0- или а-излучения ЯаС (ЯаС1) можно,
используя для этой цели многоканальные амплитудные анализаторы или другие способы (фильтрация излучения одного из изотопов в смеси дочерних продуктов радона и т. д.).
Все приведенные уравнения применимы и к равновесному методу. Таким образом, в принципах методов полного обсчета и равновесного заложены возможности для раздельного и непрерывного контроля за содержанием ЯаА, ЯаВ и ЯаС в исследуемом воздухе. Однако нужно будет преодолеть определенные методические трудности в определении величин А'а1, Аф, Аф1, N4 и коэффициентов счета к ним.
Для улавливания дочерних продуктов радона из воздуха зарекомендовали себя фильтры марок ФПП и ФПА (И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1958). В настоящее время промышленностью выпущены более совершенные фильтры марки АФА-РПМ, специально предназначенные для определения аэрозолей в воздухе или газе (В. И. Баранов, Л. В. Горбушина, 1962). Используют фильтродержатели различной конструкции. Мы считаем наиболее рациональным фильтродержатель, позволяющий производить измерение активности фильтра в процессе протягивания через него исследуемого воздуха (И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1958): с его помощью можно измерять загрязненность воздуха дочерними продуктами радона любым из описанных методов, т. е. осуществлять как периодический, так и непрерывный контроль за загрязненностью воздуха.
Для подсчета импульсов может быть использована установка Б-2 и т. д. Для контроля за скоростью фильтрации достаточно реометра со шкалой до 5 л/мин. Воздуходувка должна обеспечивать непрерывное протягивание воздуха через фильтр со скоростью до 5 л/мин на протяжении 6-часового промежутка времени.
Для использования в практических условиях наиболее пригодна портативная и независимая от внешних источников питания аппаратура. В этом отношении несомненный интерес представляют радиометры ЭВ Р-1, РВ-3. Однако все эти приборы рассчитаны на приближенное определение загрязненности воздуха дочерними продуктами радона.
В ближайшее время возможно создать портативный прибор для измерения загрязненности воздуха дочерними продуктами радона с применением более точных методов (методы № I—1, II—1 и др.). Желательно также, чтобы с помощью такого прибора можно было бы осуществлять измерения активности радона в исследуемом воздухе, поскольку радон также оказывает вредное воздействие на организм. Для этой цели могут быть использованы сцинтилляционные эманометры в виде приставок к сцинтилляционным счетчикам (К. П. Марков с сотрудниками, 1961; Н. П. Карташов, Г. А. Попов, 1962; С. С. Ленин с сотрудниками, 1962), электрометры типа СГ-1-М и др. или установка, включающая в себя систему из двух фильтров (И. И. Гусаров, В. К. Ляпидевский, 1961), которая позволяет осуществлять непрерывный контроль за уровнем загрязненности воздуха радоном и его дочерними продуктами.
ЛИТЕРАТУРА
Баранов В. И., Горбушина Л. В. Вопросы безопасности в урановых рудниках. М., 1962.—Г усаров И. И., Ляпидевский В. К. Гиг. и сан., 1958, № 10, стр. 10.—Они же. Мед. радиол., 1961, № 1, стр. 52.—Они же. Атомная энергия, 1961, т. 10, в. 1, стр. 64.—О ниже. Мед. радиол., 1962, № 12, стр. 63.—К а п и т а н о в Ю. Т., Сердюкова А. С., Горбушина Л. В. Изв. высш. учебн. заведений. Геология и разведка, 1961, № 1, стр. 106.—Карташов Н. П., Попов Г. А. Атомная энергия, 1962, т. 12, № 4, стр. 336.—Л е н и н С. С., Ш а ш к и н а Н. Н., Шашкин В. Л. Там же, № 5, стр. 429.—К а п и т а н о в Ю. Т., Сердюкова А. С., Горбушина Л. В. Изв. высш. учебн. заведений. Геология и разведка, 1960, № 1, стр. 118.—Марков К. П., Ста сь К. Н., Митюнин В. А. и др. В кн.: Сборник работ по некоторым вопросам дозиметрии и радиометрии ионизирующий излучених. М., 1961, в. 2, стр. 162.—Марков К- П., Рябов Н. В., Стась К. Н. Атомная энергия, 1962, т. 12, № 4, стр. 315.—Шалаев И. Л. Мед. радиол., 1960, № 10, стр. 56.—Холэйди Д. Е. Проблема радона в урановых-рудниках. М., 1961, стр. 45.—Kusnetz Н. L., Am. in-dustr. Hyg. Assoc. Quart., 1956, v. 17, p. 85.
Поступила 12/1 1963 г.
# ъ ъ
ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ФТОРА
В ВОЗДУХЕ
С. Н. Суворова, А. М. Воробьев, Г. В. Рабовский (Москва)
Наиболее пригодные реактивы для определения элементарного фтора описаны в работе Е. А. Перегуд и Б. С. Бойкиной (1957). Для целей экспресс-анализа в полевых условиях особо следует отметить реакцию фтора с бромистым калием с последующим взаимодействием свободного брома с флуоресцеином, дающим тетрабромфлуоресцеин (эозин). Реакцию производят на твердом сорбенте — силикагеле, который окрашивается при этом в красный цвет. Однако при проверке линейно-колористического метода определения фтора, разработанного Е. А. Перегуд и Б. С. Бойкиной, оказалось, что результаты при определении одного
5 Гигиена и санитария, Кя 1
65
