Abstract
本研究主要分成二個方向, 一是在實驗室內控制良好的實驗腔中進行, 探討氡子核微粒的基本特性; 另一是將實驗室建立的量測技術, 應用到現場空氣環境的量測分析, 進而評估工作人員劑量。 本文所使用的儀器以美國呼吸毒理學研究所設計開發的擴散串級器為主軸, 量測氡子核的活度粒徑分布。 由活度粒徑分布的變化, 討論水分子和平均滯留時間對氡子核微粒粒徑的影響。 另首次以擴散串級器配合電動度分析器, 於定義清楚的氣体中, 量測不帶電和帶電的氡子核活度粒徑分布, 並探討微粒的帶電比例。 結果顯示, 在實驗腔中的氡子核活度粒徑分布, 呈雙峰分布, 一在分子團區, 另一在聚合區。 而聚合區微粒的帶電比例, 大於分子團區的帶電比例。 此外, 本文將實驗腔中量測得的氡子核活度粒徑分布, 轉換成氡子核個數分布, 並配合微粒計數器的數據, 推算出聚合區微粒含氡子核數。 此結果說明, 實驗腔內大部份聚合區的微粒, 並不含氡子核;這些聚合區微粒的形成, 來自被游離後的離子聚集而成, 而非氡子核分子團的聚集。 除了實驗室的環境, 本文也選擇了大自然形成的Carlsbad鐘乳石洞, 作為研究氡及其子核的場所。 度量的結果, Carlsbad鐘乳石洞內的空氣確實嚴重滯留, 至少需18天才交換一次洞內空氣。 嚴重的滯留空氣, 使得洞內呈現穩定空氣環境, 包括溫度､濕度､氡濃度､和甚低的微粒濃度。 甚低的空氣微粒濃度, 導致Carlsbad鐘乳石洞的未附著PAEC分率, 比一般環境､礦坑內､觀光鐘乳石洞還高。 Carlsbad鐘乳石洞的實驗﹐ 最主要的發現為迥異於一般居家環境的活度粒徑大小分布。 文中以量測得到的活度粒徑分布, 更準確地評估工作人員的年劑量。 以一年2,000個工作小時計算, 有效劑量為24 mSv, 高於年劑量限度20 mSv;雖然其年暴露為2.5 WLM, 低於年暴露4 WLM的建議限值。