活性炭吸附器（ROAC）测氡方法

活性炭吸附器（ROAC）测氡方法

20世纪60年代初，瑞典用活性炭吸附氡，测量子体214Bi的β射线（最大能量3.28 MeV），寻找铀矿。1977年美国用活性炭法找铀矿，测量的是214Bi的γ射线0.609 MeV能量峰的净峰面积，计算氡的浓度。

我国于20世纪70年代末开展了活性炭吸附氡寻找铀矿工作。

活性炭微细的孔隙丰富，比表面积大（700～1600 m2／g），是氡的强吸附剂，在很大容量范围内呈线性关系。

（一）测量土壤氡的操作程序

取直径3 cm左右的塑料瓶（编号），先装活性炭4～5 cm厚；上面装干燥剂至瓶口，既去湿，也可以去除Tn的影响；用纱布封口，扎紧，装入探杯内，埋于采样坑中（参见图6-4-1），一般4～7 d为宜，使Rn与子体达到平衡。取出后，在实验室铅室内，进行γ射线总量测量，或用高分辨半导体测器的多道γ能谱仪选择适当的单能量峰进行测量，一般可选0.609 MeV（214Bi），或0.352 MeV（214Pb）。计算净峰面积，用来计算氡的平均浓度。

（二）测量空气氡的操作程序

活性炭装置，放在待测位置，空气中氡扩散进入活性炭床被吸附，同时衰变产生的新子体，也沉积在活性炭床内。用多道γ能谱仪测量炭床氡子体产生的γ射线单能峰或能量峰群的净峰面积，可以算出空气中氡的浓度。操作程序如下。

1）将选用的活性炭放入烘箱，在120℃下烘烤5～6 h，取出后放入磨口瓶中密封保存待用。

2）准备好采样盒，一般为塑料或金属制成，直径6～10 cm，高3～5 cm，内装25～200 g烘烤后的活性炭（专用的采盒为直径8 cm，高2.4 cm，内装50 g活性炭。上有圆形金属过滤器孔径56 μm），上面覆盖滤膜，称量总重量。

3）样品盒放置在采样点，放在距地面50 cm以上的地方（架子上），面朝上放置，上面20 cm范围内不得有其他物品，放置2～7 d。收回时，立即封好，防止氡再沉积。

4）放置3 h后测量，此时，再称重量与前者相比，计算水的含量。

5）将活性炭盒放入铅室，用半导体探测器的多道γ能谱仪，测量单能峰（0.609 MeV或0.352 MeV）或峰群，计算净峰面积，用下式计算空气中平均氡浓度。

核辐射场与放射性勘查

式中：Ap为采样1 h的响应系数，Bq・m-3/cpm，即仪器刻度系数；nγ为特征能量峰的净计数，cpm；kw为水分校正因子（实验求得）；t1为采样时间，h；b为累积指数（实验求得，一般为0.48）；t2为采样终止到测量开始时间，h。

根据活性炭强吸附氡的性质，湖南六所研究提出活性炭滤纸测氡方法。即用活性炭（90%含量）制成滤纸（20mg/cm2厚），用该活性炭滤纸作为滤膜，抽取氡气样，然后测量上面α粒子的计数率，用下式计算空气中氡的浓度：

核辐射场与放射性勘查

式中：NRn为空气中氡的平均浓度，Bq・m-3；nα为活性炭滤纸上α粒子计数率，cpm；n底为本底计数率cpm；kp为标定常数，cm/Bq・m-3；FT为温度校正系数。

高效活性炭过滤网的吸附原理是什么呢？

活性炭过滤网采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体。与传统活性炭过滤网相比，具有更优良的气体动力学性能，体积密度小，比表面积大、吸附效率高，风阻系数小。蜂窝状活性炭滤网是在聚氨酯泡棉上载附粉状活性炭制成，其含碳量在35%-50%左右。具有活性炭高效的吸附性能，可用于空气净化，去除挥发性有机化合物甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯和空气中的污染物。空气阻力小，能耗低，可在一定风量下除臭、除异味，净化环境，具有很好的净化效果。可广泛用于处理含有甲苯、二甲苯、苯等苯类、酚类、酯类、醇类、醛类等有机气体及恶臭气体和含有微量重金属的低浓度、大风量的各类气体。对废气进行吸附浓缩、净化后可直接排放。

活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。

可广泛用于处理含有甲苯、二甲苯、苯等苯类、酚类、酯类、醇类、醛类等有机气体及恶臭气体和含有微量重金属的低浓度、大风量的各类气体。对废气进行吸附浓缩、净化后可直接排放。

活性炭过滤材料是专用于处理空气中的异味及污染，同时也广泛用于空调通风场所的空气过滤;其中活性炭滤材含有100%表面吸附能力，能有效除去大量的臭气及有害气体。活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔――毛细 管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内有很多仪器只能做直接对比法的检测。

活性炭过滤器是利用颗粒活性炭进一步去除机械过滤器出水中的残存的余氯、有机物、悬浮物的杂质，为后续的反渗透处理提供良好条件。活性炭过滤器主要利用含碳量高、分子量大、比表面积大的活性炭有机絮凝体对水中杂质进行物理吸附，达到水质要求，当水流通过活性炭的孔隙时，各种悬浮颗粒、有机物等在范德华力的作用下被吸附在活性炭孔隙中；同时，吸附于活性炭表面的氯（次氯酸）在炭表面发生化学反应，被还原成氯离子，从而有效地去除了氯，确保出水余氯量小于0.1ppm，满足RO膜的运行条件。