中文摘要：

在对各类氡及子体采样和测量方法的综合性能评价中，测量灵敏度是最重要的指标之一。灵敏度高的采样测量方法可以大幅降低检出限，缩短测量时间，这对于半衰期很短的220Rn子体（只有55s）测量尤为重要。本项目组在长期的测氡方法研究及装置研发实践中，总结了现有的几类方法在灵敏度、便携性等方面的诸多不足，提出了采用高压电晕放电采样方式的高灵敏度222Rn/220Rn子体采样新方法，经初步实验测试，发现其灵敏度在氡浓度为100Bq/m3的环境下可以达到40cpm，比目前最高档商用便携式测氡仪（如AlphaGUARD）高出4-5倍，且装置无需更换滤膜，可做到快速连续的监测。为此，本项目拟进一步深入研究基于高压电晕放电的氡子体采样方法机理，构建电晕放电采样方法数学模型，并在此基础上开发高灵敏度氡子体测量装置（仪器），验证该方法的有效性，并逐步完善装置性能，为该创新性氡子体采样方法的推广应用做好基础研究工作。

结论摘要：

氡（Rn）由放射性物质镭等衰变产生，是所有天然放射性核素中唯一呈气态的惰性元素。氡衰变子体为固态子体物质，并随着人们的呼吸而吸入肺部，附着在气管粘膜上，形成长时间的体内辐射损害。在对各类氡及子体采样和测量方法的综合性能评价中，测量灵敏度是最重要的指标之一。灵敏度高的采样测量方法可以大幅降低检出限，缩短测量时间，对监测和防范氡对人体的危害十分重要。 本项目组在长期的测氡方法研究及装置研发实践中，总结了现有的几类方法在灵敏度、便携性等方面的诸多不足，提出了采用高压电晕放电采样方式的高灵敏度222Rn/220Rn 子体采样新方法。其原理是利用针状高压电极产生非均匀强电场，使得电场中的空气分子被电离为正离子和电子并生成离子雾，在电极周围形成“电晕场”。当氡子体气溶胶颗粒通过离子雾区时会被强迫带电（称为“荷电”），并在电场力的作用下向连接反相电极的采集板运动，最终在采集板表面放电并沉积。采样结束后，测量采集板上氡子体衰变产生的α粒子计数或能谱，即可计算出对应的子体浓度。 项目组深入研究了高压电晕放电采样机理，设计并验证了采样理论模型；完成了氡子体采样器设计、采样器样机制作及优化改进；完成了测氡仪半导体α探测器与放大器电路设计和调试，主机微控制器、偏置高压、电源等电路的研发；完成了测氡仪试验样机的组装、硬件调试和软件开发工作；完成了基于高压电晕放电采样方式的采样性能测试、氡浓度计算方法研究、影响因素测试与修正等；完成了样机关键技术指标的第三方测试。项目研制的氡子体测量仪器样机经检测各项技术指标均达到或超过预期目标，其中测量灵敏度在环境低氡浓度下可以达到0.4cpm/Bq/m3，远优于目前高档进口测氡仪。 项目实施期间，项目成员共发表论文9篇，其中核心期刊7篇；出版专著1部；获批实用新型专利3项，申请发明专利6项；获批软件著作权1项。项目成果获江西省科技进步一等奖1项、上海市科技进步三等奖1项。 项目研究成果突破了传统的氡子体采样测量方式，与现有的各类氡测量仪器相比具有较大的灵敏度优势，在低本底环境条件下的微氡测量领域具有很大的应用价值。