空氣中氚的甄別測量技術研究.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，反應堆、氚工藝等涉氚場所中氚的操作量逐年增長。空氣中相同濃度的HTO和HT，其輻射危害比為10000∶1，所以在不同組分氚源同時存在的情況下，應當進行氚甄別測量，以便對氚的內(nèi)照射危害作出正確評價。本文在文獻綜述的基礎上，對氚化水蒸氣源制備影響因素及Nafion干燥器氚甄別性能進行了實驗研究，并在此基礎上設計了一款基于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，本文對鼓泡器直徑、裝液量這兩個影響因素進行了實驗研究，并在此基礎上進行了氚化水蒸氣源的制備。鼓泡器直徑對飽和系數(shù)(S)影響實驗研究結果表明，65mL裝液量時，3cm直徑鼓泡器的S值優(yōu)于4cm和5cm直徑鼓泡器;裝液量對S值影響實驗研究表明，3cm直徑鼓泡器在45 mL裝液量時的S值最為理想，均近似于1;氚化水蒸氣源制備實驗表明，在裝液量45mL、0.02～2L/min瞬

3、時流量區(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，實驗研究了吹掃氣瞬時流量、樣品氣瞬時流量和溫度對Nafion干燥器甄別性能的影響。純HTO滲透率實驗結果表明，在室溫(20℃)條件下，HTO在Nafion干燥器中的滲透比可達4×103，滲透率在94％以上，且隨吹掃氣、樣品氣瞬時流量的增大有微弱增大;純HT滲透率實驗結果表明，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、吹掃氣瞬時流量的變化而變化;混合氣源(HTO+HT)滲透率實驗結果表明，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105量級。
　　基于Nafion干燥器，設計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。性能測試結果表明，