1.利用Po‑218、Po‑214总计数闭环式测量水中镭浓度的装置进行Po‑218、Po‑214总计数闭环式测量水中镭浓度的方法，所述Po‑218、Po‑214总计数闭环式测量水中镭浓度的装置，包括水样测量瓶、瓶盖、进气管套、出气管套、进气管、出气管、气泵、静电收集法测氡仪、流量计、第一三通电磁阀及第二三通电磁阀；

进气管套及出气管套分别安装在瓶盖上，进气管插在进气管套上，出气管插在出气管套上，出气管通过软管与气泵的进气端连接，气泵的出气端通过软管与第一三通电磁阀的进气端连接，第一三通电磁阀的第一出气端通过软管与静电收集法测氡仪的进气端连接，第一三通电磁阀的第二出气端与大气环境相通，静电收集法测氡仪的出气端通过软管与流量计的进气端连接，流量计的出气端通过软管与第二三通电磁阀的进气端连接，第二三通电磁阀的第一出气端通过软管与进气管的进气端连接，第二三通电磁阀的第二出气端与大气环境相通；

其特征是，包括测量过程和计算过程，其具体步骤如下：

一、测量过程

A、将Po‑218、Po‑214总计数闭环式测量水中镭浓度的装置放置在恒温的环境，并测量环境温度；

B、将待测水样倒入水样测量瓶内，并盖紧瓶盖，进气管的出气口在待测水样内并靠近水样测量瓶的瓶底，出气管的进气口位于待测水样液面上；

C、分别打开第一三通电磁阀、第二三通电磁阀的第二出气端，关闭第一三通电磁阀、第二三通电磁阀的第一出气端，启动气泵，控制气泵的流率使其非常大，使得空气通过进气管进入待测水样中鼓泡，同时将待测水样中的氡携带出来，通过出气管进入气泵进入第一三通电磁阀，然后从第一三通电磁阀的第二出气端进入大气环境，由于气泵的流率非常大，气泵启动5‑30分钟后，能够认为气路中氡的浓度为0；

D、分别关闭第一三通电磁阀、第二三通电磁阀的第二出气端，打开第一三通电磁阀、第二三通电磁阀的第一出气端，从而形成闭环气路，通过获取流量计读数来控制气泵调小流率，使得空气通过进气管进入待测水样中鼓泡，同时将待测水样中的氡携带出来，通过出气管进入气泵进到第一三通电磁阀，然后从第一三通电磁阀的第一出气端进入静电收集法测氡仪后，再通过流量计，从流量计的出气端进到第二三通电磁阀，然后从第二三通电磁阀的第一出气端再次进入进气管；在调小气泵流率时，气泵的流率保持适中，使得静电收集法测氡仪测量腔内的氡浓度与水样测量瓶内的气态氡浓度同步变化；

E、采用短测量周期测量，测量周期T为2‑20分钟；

二、计算过程

根据环境温度、待测水样的体积、闭环气路的体积以及静电收集法测氡仪的读数计算水样中的镭浓度；

水样测量瓶中的水中的氡来源于水中镭的衰变；设水样的体积为V，水中镭活度为ARa，则水中镭浓度CRa为：CRa＝ARa/V      (1)

水样测量瓶中的水中氡浓度C’Rn的变化规律为：

dC'Rn/dt＝CRaλRn‑λRn(C'Rn+CRnV1/V)‑λlCRnV1/V     (2)式中λRn是氡的衰变常数；CRn是闭环气路中氡的浓度；V1是闭环气路的体积，闭环气路的体积包括软管的管道体积、进气管的管道体积、出气管的管道体积、静电收集法测氡仪内部测量腔的体积和水样测量瓶液面上部空间的体积之和；λl是泄漏系数；

根据测量时的温度查表得到水氡与气态氡平衡时的浓度比X，有：C'Rn＝XCRn      (3)

将式(3)代入式(2)得：

令有效衰变常数λe为：

式(4)简化为：

初始氡浓度为0，式(6)的解为：

由于气泵的流率适中，能够认为静电收集法测氡仪测量腔内的氡浓度与水样测量瓶内的气态氡浓度同步变化；根据静电收集法测氡仪的测量原理，静电收集法测氡仪的气态氡浓度实际测量的是测量腔内Po‑218的浓度，静电收集法测氡仪的测量腔内Po‑218浓度CPo(t)的变化规律为：将式(7)代入式(8)得

Po‑218的初始浓度为0，式(9)的解为：

根据氡衰变链得到在静电收集法测氡仪测量腔中有：

CPb(t)、CBi(t)分别是Pb‑214、Bi‑214的浓度；λPb、λBi分别是Pb‑214、Bi‑214的衰变常数；

Bi‑214衰变为Po‑214后，Po‑214半衰期只有164us，能够认为Bi‑214的浓度就是Po‑214的浓度；即：CPo214(t)是Po‑214的浓度；

初始测量时，Pb‑214、Bi‑214、Po‑214的浓度为0，根据式(11)、(13)解得：静电收集法测氡仪先在标准氡室中在氡与Po‑218、Po‑214达到平衡的条件下进行30‑

120分钟的测量校准，得到：

C0＝k1m1＝k2m2      (16)

m1、m2分别为Po‑218、Po‑214衰变发射高能α粒子的单位时间计数；C0为标准氡室氡浓度；k1、k2为比例因子；

由于测量周期T较短，每个测量周期的平均计数率为该测量周期中点的计数率；对于第n个测量周期有：m1(n)、m2(n)分别为Po‑218、Po‑214在第n个测量周期放射性衰变的计数率；将式(10)、(15)代入式(17)，再依据式(17)对所有测量周期的数据进行非线性数据拟合得到水中镭浓度。