自然界中氡的天然放射性同位素有²²²Rn、²²⁰Rn和²¹⁹Rn，分別來(lái)源于鈾系、釷系和錒系三種主要天然放射性衰變系列。鈾系和釷系都在自然界中廣泛存在，由它們衰變出來(lái)的²²²Rn和²²⁰Rn的半衰期分別為3.83天和55.6秒。而錒系（²⁸⁵U）在自然界中含量很少，僅占²³⁸U含量的0.72%，而且由它衰變的²¹⁹Rn的半衰期更短，只有3.96秒，在產(chǎn)生的瞬間就衰變掉了。所以在空氣中幾乎顯不出它的存在。因此²²²Rn是低層大氣中天然放射性氣體的主要組分。在人們接受的來(lái)自天然輻射的劑量中大約50%是由氡及其短壽命衰變子體的貢獻(xiàn)。所以²²²Rn及其子體的生物學(xué)危害已引起人們?cè)絹?lái)越廣泛的重視。目前許多國(guó)家都在竟相開(kāi)展這方面的調(diào)查測(cè)量和研究工作。
     氡是氣體，而其衰變子體卻是固體。氡子體既有α輻射，也有β和γ輻射，因此氡子體是α、β、γ的混合輻射源。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氡的密度為9.96kg/m³，是空氣的7.7倍。它能溶解于水和許多液體，還能溶解于血液和脂肪，而在人體內(nèi)組織的溶解度卻很低，一旦脫離含氡氣體環(huán)境，很快經(jīng)肺排出。當(dāng)人們進(jìn)入含有較高濃度氡的環(huán)境時(shí)30～40分鐘吸入與呼出的氡達(dá)到平衡，當(dāng)離開(kāi)此環(huán)境1小時(shí)后，90%的氡被排出。
     氡子體卻不同，它們是釙、鉛、鉍等金屬粒子。²²²Rn經(jīng)α衰變以后，順序生成的產(chǎn)物是²¹⁸Po（RaA）、²¹⁴Pb（RaB）、²¹⁴Bi（RaC）和²¹⁴Po（RaC¹），它們的半衰期都較短，最后的產(chǎn)物是²¹⁰Pb，半衰期較長(zhǎng)為22.3年。所以，一般主要考慮²²²Rn和²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi和²¹⁴Po對(duì)人體的影響。當(dāng)吸入氡的短壽命子體后不斷地沉積在呼吸道表面，在局部區(qū)域內(nèi)不斷積累。因此吸入含氡氣體對(duì)呼吸道造成的輻射危害，主要來(lái)自氡子體，氡子體在呼吸道的沉積率為20～50%。而沉積率是決定呼吸道上皮組織接受輻射劑量的一個(gè)重要因素。氡及其子體對(duì)人類(lèi)的輻射危害主要是肺癌，其潛伏期可長(zhǎng)達(dá)15～40年。
     室內(nèi)空氣中的氡主要來(lái)源是建筑物下的地層、建筑材料、水源和燃料（煤、液化氣等），其濃度不僅取決于這些材料的含鐳量、物理性質(zhì)（如空隙率、孔隙大小等）、環(huán)境條件（溫度、濕度、大氣壓等）和時(shí)間因素（季節(jié)、晝夜變化），還取決于室內(nèi)的通風(fēng)條件。
     由于建材所致的人類(lèi)劑量可以與X射線(xiàn)診斷所致劑量相比較，而建材中釋放的氡所引起的內(nèi)照射劑量較之建材的γ外照射是主要的。因此進(jìn)行建筑物室內(nèi)氡及其子體濃度的調(diào)查測(cè)量和研究，對(duì)進(jìn)行輻射防護(hù)研究是十分必要的。
測(cè)量?jī)x器和方法
     氡及其子體的測(cè)量方法很多，測(cè)氡主要有靜電計(jì)法、活性碳濃縮法、閃爍室法、雙濾膜法、氣球法等。測(cè)氡子體方法有季夫格勞三點(diǎn)法、托馬斯三段法、馬茲等的α譜儀法、馬爾科夫法和部分計(jì)數(shù)法等。
     測(cè)量氡濃度，我們采用靜電計(jì)法和雙濾膜法，輔以閃爍室法。測(cè)氡子體濃度采用馬爾科夫法，輔以托馬斯三段法。雙濾膜法的最大優(yōu)點(diǎn)是排除了子體的干擾。在氡濃度較高的情況下，測(cè)量簡(jiǎn)便、迅速、準(zhǔn)確，靈敏度可由37Bq/m³提高到0.37Bq/m³。增大取樣筒體積，可提高靈敏度。本方法的原理如下圖所示：

     在抽氣過(guò)程中，入口濾膜濾掉空氣中的²²²Rn子體和其他固態(tài)放射性核素。純²²²Rn在筒內(nèi)飛行途中又產(chǎn)生新的子體，其中一部分?jǐn)U散在筒壁上，另一部分為出口濾膜所收集。由于子體遵循一定規(guī)律積累和衰變，所以測(cè)出出口濾膜上的α放射性強(qiáng)度就可確定氡濃度。其計(jì)算公式如下：

式中：X_Rn——氡濃度，Bq/m³
      N_X——出口濾膜上的積分計(jì)數(shù)
      Nb——本底計(jì)數(shù)，一般Nb=0
      E——儀器的計(jì)數(shù)效率
      Z——與取樣時(shí)間、計(jì)數(shù)時(shí)間間隔有關(guān)的修正系數(shù)
      V——取樣流速，升/分
      F_f——新生子體到達(dá)出口濾膜的份額，它與μ值有關(guān)；μ=πDL/g，其中π=3.14，D為粒子的擴(kuò)散常數(shù)（cm²/秒），L為雙濾膜筒的長(zhǎng)度（cm），g為取樣流速（cm³/秒）
      ε——自吸收和過(guò)濾效率因子
     測(cè)量氡子體的馬爾科夫法，主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，測(cè)量時(shí)間短，不同平衡比下，方法誤差不同，總的誤差在+11%～-9.5%之間，測(cè)量誤差能滿(mǎn)足防護(hù)要求。其計(jì)算公式為：

式中：X_egRn——氡子體濃度，Bq/m³
      N_7-10——取樣后第7至第10分鐘內(nèi)的α積分計(jì)數(shù)
      E——儀器的計(jì)數(shù)效率
      V——取樣流速，升/分
      F——濾膜的過(guò)濾效率
      f——濾膜的自吸收系數(shù)
     本裝置可用于環(huán)境和建筑物內(nèi)氡子體濃度的測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值。