空氣中氚的甄別測量技術(shù)研究.pdf

1、氚是氫的一種放射性同位素，既有天然氚存在，也會(huì)有大量人工氚產(chǎn)生。特別是在核能大發(fā)展的背景下，反應(yīng)堆、氚工藝等涉氚場所中氚的操作量逐年增長?？諝庵邢嗤瑵舛鹊腍TO和HT，其輻射危害比為10000∶1，所以在不同組分氚源同時(shí)存在的情況下，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行氚甄別測量，以便對(duì)氚的內(nèi)照射危害作出正確評(píng)價(jià)。本文在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，對(duì)氚化水蒸氣源制備影響因素及Nafion干燥器氚甄別性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款基于Nafion干燥器的在線氚甄別

2、測量系統(tǒng)。
　　鼓泡法是一種制備氚化水蒸氣源的簡單易行的途徑，本文對(duì)鼓泡器直徑、裝液量這兩個(gè)影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了氚化水蒸氣源的制備。鼓泡器直徑對(duì)飽和系數(shù)(S)影響實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，65mL裝液量時(shí)，3cm直徑鼓泡器的S值優(yōu)于4cm和5cm直徑鼓泡器;裝液量對(duì)S值影響實(shí)驗(yàn)研究表明，3cm直徑鼓泡器在45 mL裝液量時(shí)的S值最為理想，均近似于1;氚化水蒸氣源制備實(shí)驗(yàn)表明，在裝液量45mL、0.02～2L/min瞬

3、時(shí)流量區(qū)間，3cm直徑鼓泡器可以作為氚化水蒸氣源的發(fā)生裝置。
　　分別在HTO、HT以及HTO+HT氣氛下，實(shí)驗(yàn)研究了吹掃氣瞬時(shí)流量、樣品氣瞬時(shí)流量和溫度對(duì)Nafion干燥器甄別性能的影響。純HTO滲透率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在室溫(20℃)條件下，HTO在Nafion干燥器中的滲透比可達(dá)4×103，滲透率在94％以上，且隨吹掃氣、樣品氣瞬時(shí)流量的增大有微弱增大;純HT滲透率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HT在Nafion干燥器中的滲透比小于1.8×10

4、-3，滲透率小于0.19％，且未發(fā)現(xiàn)其隨樣氣、吹掃氣瞬時(shí)流量的變化而變化;混合氣源(HTO+HT)滲透率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在10℃～50℃溫度下，HTO在Nafion干燥器中的滲透率在64％以上，且隨溫度升高而明顯變大，HT在Nafion干燥器中的滲透率隨溫度無明顯變化，甄別比可達(dá)105量級(jí)。
　　基于Nafion干燥器，設(shè)計(jì)了一款在線氚甄別測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由弱電流測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、氚化水蒸氣甄別模塊組成。性能測試結(jié)果表明，