第一章　基于Pb²⁺的氡生物学检测新方法新技术

氡（Radon,Rn）是一种天然放射性惰性气体,无色、无味。氡广泛存在于人们生活、工作的环境空气中,氡衰变辐射出α、β和γ粒子,是危险的环境放射性污染物。氡主要通过气相迁移,随呼吸进入人体,产生内照射伤害人体健康；深呼吸时,氡辐射产生的α粒子直接进入支气管和肺部的上皮细胞中,可导致肺癌；WHO把氡列为19种致癌物之一；国家规定,必须检测室内空气中的氡。

随着核原料开发需求和使用量的增加,特别是贫铀弹的使用,铀衰变产生氡,发生氡放射性环境污染的可能性越来越大,检测、预防氡污染的任务重大,意义深远。

当今社会,由于人们使用具有放射性的矿物性材料建造、装饰房屋,导致室内氡的辐射强度显著增强,特别是房屋装修后密闭性能提高,空气流动性差,导致氡气蓄积,浓度增大,对人体造成更大的辐射损伤。目前,人们在日常生活和工作中,都可能遭受到氡的辐射损伤。室内氡污染已经成为一个重要的公共卫生挑战,现代社会广泛关注对氡污染的预防和评价,开展氡的检测方法研究具有重要的环境卫生学意义；建立简单和廉价的氡测量设备及方法,以便适用于大范围室内氡浓度的测定,具有重要的现实意义。

在氡的浓度测定研究和氡辐射影响因素等研究中,根据对氡辐射产生的α粒子的测定原理,国内外已经研究建立了一些测量方法。Yaotsung Chen等应用液体闪烁计数法测定水中氡的浓度,研究四氯乙烯对在水氡测量的影响；F.Lamonaca等应用核径迹探测器监测空气中氡的浓度变化情况,研究了房屋建筑材料对室内氡污染的影响；Mohammad Reza Rezaie等人进行了一种新的测定研究,将CR-39探测器放置在环己烷等非极性介质中,使用CR-39探测器探测α粒子的径迹,考察通过不同液体后氡浓度的有效测量。文献报道,在高辐射背景地区,用销孔剂量计（pin-hole dosimeter）测定空气中氡和钍射气浓度。Nan Du建立了氡的固相核径迹无线磁弹性传感器全新检测方法,在磁弹性金属片上涂一层聚甲基丙烯酸酯（PMMA）膜,α粒子碰撞后,在膜上产生潜在的核径迹,蚀刻后,金属片质量改变,导致传感器共振频率变化,实现对氡浓度的检测。

近年来,由于室内氡污染的挑战,关于氡测定的报道也比较多,其具体应用的检测方法主要有闪烁室法、α径迹蚀刻法、活性炭盒法、双滤膜法、气球法、电离室法、静电收集法和驻极法、径迹探测器法、α和γ探测器法等。我国制定的《环境空气中氡的标准测量方法（GB/T 14582）》中,采用了α径迹蚀刻法、活性炭盒法、双滤膜法和气球法；2007年修订时,根据方法的优缺点,新标准中保留了原标准方法中的α径迹蚀刻法、活性炭盒法,去掉了其他两种方法,增加了脉冲电离室法和静电收集法。

目前,关于氡的检测方法大体可以归纳为放射线检测法和化学分析检测法两大类,以放射线检测法居多。这些方法各有优点,在氡辐射测定工作中发挥了作用,但存在明显不足：有的需要较为昂贵的仪器；有的采样时间很长,样品需要蚀刻等复杂处理；有的采样、测定过程中,检测人员的健康受到现场辐射的危害；一些方法的采样、检测结果受气流等因素的影响大,需要在密闭（关门、关窗）条件下进行采样、测定,其结果难以反映现场辐射的真实情况；有些方法只用 α辐射线的强度反映氡的浓度大小,无放大测定原理,难以测定生活环境中低浓度的氡。近年建立的氡的固相核径迹无线磁弹性传感器检测新方法解决了这一问题,然而它每次采样前必须进行涂膜等更加复杂的前处理,采样后依然要进行蚀刻等复杂预处理；用无线传感器检测氡的稳定性、重复性等技术问题有待解决。

目前,无论是依据物理学原理检测氡,还是依据化学原理检测氡,大多都是针对氡辐射的α粒子的测定方法,通过采集、测定 α粒子的强度达到测定空气中氡含量的目的。