Studies on the alpha-recoil implantation of 214Pb and 210Pb in glass surfaces,Implications for retrospective radon measurements

Abstract: Popular Abstract in Swedish Glas kan användas för retrospektiva radon mätningar på grund av radondöttrars förmåga att implantera i glasets översta skikt. Mängden implanterad aktivitet blir lätt påverkad av en rad olika faktorer i den omgivande luften. Experimentella metoder har därför utvecklats för att bestämma djupfördelningen av alfarekyl-implanterat 210Po i glas. Detta göres genom gradvis etsning av glasytan. Två etsvätskor har härför används, utspädd HF/HNO3 och NaOH vilka påverkar ytan i olika snabb takt och med olika kemisk upplösning. De erhållna djupprofilkurvorna har jämförts med resultaten från simuleringsprogrammet SRIM. De teoretiskt erhållna värdena visar god överenstämmelse med de experimentella data för 210Pb eller (210Po) från glasetsningen. Det maximala djupet för implanterad aktivitet erhölls till 100 ± 20 nm. Aktivitet i positioner djupare än 70 nm är associerat med alfasönderfall från 214Po som redan har implanterats vid ett tidigare sönderfall. Inget djup kan helt kopplas till enbart ett alfasönderfall i glasmatrisen. Andra frågeställningar har varit inflytandet av olika partiklar (paraffin/stearin, salt och polystyren) och dess storleksfördelning på implantations sannolikheten från ytan in i glas. Deponerad aktivitet på glasytan har antingen möjlighet att rekylera in i partikeln den är vidhäftad vid, eller att rekylera till viss del direkt in i glaset. Två undersökningsmetoder har tillämpats: den ena undersökningen har genomförts i en vindtunnel med avsikten att minimera inflytandet av icke implanterbara radondöttrar, den andra undersökningen har genomförts i ett stort exponeringsrum för radon. Den implanterade andelen för (214Pb) 214Po varierade från 45% for obunden aktivitet till c:a 10 % för bunden aktivitet till partiklar. Deponeringshastigheter varierade med en faktor 10 till 100 mellan obundna (0.17 –0.09 cm s-1) och bundna (0.001-0.0009 cm s-1) radon döttrar.