电沉积228Th面源的特性*

/上海市计量测试技术研究院

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钍射气（220Rn）是氡元素（Rn）的同位素之一，是一种气态放射性物质，在自然界中主要由地表土壤232Th衰变产生。根据联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）报告，在公众所接受的天然辐射中，氡（包括222Rn与220Rn）及其子体的剂量贡献占一半以上[1]。我国地表土壤中232Th的含量为世界平均值的1.6倍，其衰变产物220Rn及其子体对我国公众的辐射照射剂量不容忽视[2]。220Rn源是开展220Rn计量学研究、220Rn行为分析、220Rn防护技术与剂量评估等科学研究的必备要素。220Rn源从核素种类上可分为232Th源与228Th源，其中232Th源衰变产生220Rn还需经历228Ra、228Th两个半衰期较长（分别为5.75 a、1.91 a）的中间子体，达到放射性平衡需要约50 a，期间220Rn析出率随时间变化，需定期核校。228Th源只需22 d即可达到放射性平衡，更为稳定。220Rn源可直接利用较原始的放射性材料（如溶液源、矿石源、富含钍元素的汽灯纱罩等），也可以采用电沉积法、离子交换法等工艺制备，一般而言，电沉积法制备的放射源中232Th/228Th分布在浅表位置，且微观结构相对均匀一致，有利于220Rn稳定地析出。综上所述，电沉积法制备的228Th源是220Rn计量学研究的最佳选择。目前，世界上只有德国联邦物理研究院（PTB）与法国亨利·贝可勒尔国家实验室（LNE-LNHB/CEA）建立了220Rn体积活度原级标准，均采用电沉积法制备的228Th源作为220Rn源[3-4]。

上海市计量测试技术研究院此前利用离子交换法制备了232Th树脂源[5]，但其220Rn析出率需定期核校，且受温湿度影响较大，给220Rn的计量学研究带来不便。本研究利用电沉积法制备一枚228Th平面源，并通过α能谱分析与220Rn析出率测试实验研究其特性，以期更好地满足220Rn计量学研究需要。……