多管干燥器的性能及其在甄别式氚监测仪上的应用

从辐射防护的观点考虑,由于气态氚(HT)和氚化水蒸气(HTO)具有不同的辐射危害,在裂变堆、氚处理设施和聚变堆实验装置的现场防护中,应对不同形态的气载氚浓度分别进行测定。近十年来国外广泛使用了选择性渗透膜技术,将HTO从HT和其它放射性气体中分离出来,实现对不同形态氚的实时连续监测。本文主要介绍一种多管干燥器分离水蒸汽的特性及其在甄别式氚监测仪上的应用。     

核设施周围大气中多形态氚的测量

大气中氚主要以氚化水(HTO)、氚化氢(HT)以及氚化甲烷(CH_3T)的形态存在,其危害与其化学形态相关。为了准确评价核设施周围大气中不同化学形态的氚水平,基于高温催化氧化和低温冷阱捕集的原理,建立了一套适用于核设施周围大气中多形态氚的取样及测量方法,并对秦山核电站周围大气中不同形态氚进行了初步测量。该方法中催化剂在大气环境下对HT和CH_3T的催化氧化效率≥99%,冷阱对水样的收集效率≥95%,具备了同时采集和测量HTO、HT和CH_3T的功能。基于秦山核电站周围大气中氚的初步测量结果发现:秦山核电站周围大气中存在HTO、CH_3T和HT三种形态的氚,且HTOCH_3THT,CH_3T和HT浓度与环境本底水平相当,由此表明,建立的取样和测量方法有较高的灵敏度,可以用于核设施周边大气中环境水平氚的采样测量。     

秦山核电基地大气多形态氚的分布

氚对环境和生命体的危害不仅与氚活度相关,而且与氚的化学形态有关,秦山核电基地作为中国最大的产氚地之一,本文对不同年份、不同季节秦山基地周围不同形态氚进行监测和测量分析,实验结果表明:秦山核电基地大气中存在三种形态的氚,氚化水(Tritiated water,HTO)平均浓度为78.24～8 324.16 mBq·m~(-3);氚化氢(Tritiated hydrogen,HT)和氚化甲烷(Tritiated methane,CH_3T)浓度范围分别为15.35～2 763.12 mBq·m~(-3)和5.68～163.96 mBq·m~(-3);大气中HTO浓度随着核电基地的运行逐年增加,随与重水堆距离的增加逐渐减小;HTO、HT浓度呈现明显的夏季高、冬季低的季节性分布特征;CH3T则没有较为明显的季节性分布规律。     

HC系列空气中氚取样器

环境放射性气体监测中,氚是一个重要的对象。环境空气中的氚主要以氚化水蒸气HTO存在,少量以气体HT、氚化甲烷CH3T的形式存在。空气中氚的取样方法主要有鼓泡法、干燥法和冷冻法等。《大气中HTO和HT的取样测定方法》推荐:常规条件下,大气中HTO和HT的取样应采用不计湿度法。HC系列空气中氚取样器,由中国辐射防护研究院环境科学研究所研制,适用于环境本底调查、核设施工艺管道、核电站外环境、反应堆厂房、氚废物处理等取样环境和工作场所。设计中充分考虑了氚浓度高低和化学形态、空气湿度、采样周期、是否需要移动、现场是否有电源或野外工作等具体情况,使得采样过程更有针对性,操控更加人性化。研制过程中,从外观到结构不断完善。HC系列取样器主要由粒子过滤器、转子流量计、气体累积流量计、取样介质、空气采样器和时间继电器组成。HC系列取样器采用单元电路控制,包括瞬时、累计流量记录,采样时间预置,温度自动控制等,配合打印机记录流量、温度等过程参数指标。能够连续自动完成采样,取样结束后,取样器自动停止。独立的催化氧化床单元可以与HC系列氚取样器组合,实现空气中的全氚(HTO、HT、有机氚)的取样分析。催化氧化床填充贵金属催化剂,在常温下...     

空气中不同形态氚取样方法

空气中氚的存在形态主要是氚化水蒸气（HTO）、氚气（HT）和氚化甲烷（CH3T）。空气中的氚含量很低,测定通常采用累积取样和液闪谱仪测量相结合的方法。本文综述了空气中不同形态氚的取样方法的研究进展,对不同取样方法进行了比较分析,总结了不同取样方法存在的问题和不足,为空气中氚的取样方法研究提供参考。     

内陆核电厂排放氚的辐射环境影响评价

介绍了核电厂正常运行时以气态和液态形式排放的氚在环境中的迁移转化模型,提出内陆核电厂排放氚的辐射环境影响评价的方法,模型中考虑了氚的两种化学形态,即氚化水(HTO)和有机结合氚(OBT),同时计算了氚通过饮水、食入、吸入、皮肤吸收等途径对公众造成的辐射剂量。采用该模型估算了内陆核电厂液态排放氚在环境中的传输以及对公众受照剂量的贡献,基于IAEA TRS 472号报告提供的参数,在保守的大气弥散和水弥散条件下,内陆核电厂排放氚对公众造成的年辐射剂量为5.16μSv,其中核电厂液态排放氚对公众造成的辐射剂量约占四分之三,气态排放氚对公众造成的辐射剂量仅占四分之一。在氚的两种形态中,HTO是对公众造成辐射的主要化学形态,对公众造成的辐射剂量份额占80%以上。因此,在内陆核电厂排放氚的公众剂量评价时,应多关注液态氚排放途径。     

HTO-HT甄别式氚快速取样系统研制

在氚工艺研究、氚生产等涉氚场所,如何快速准确收集操作间和烟囱流出物中的氚对工作人员辐射防护和氚排放量的控制非常重要。针对涉氚场所氚以氚气(HT)和氚水(HTO)两种形态存在的特点,基于半导体冷阱研制了一套HTO-HT甄别式氚快速取样系统。该取样系统设置了高热效率催化氧化炉和运行自控装置,采用低温冷阱冷凝收集经过催化氧化床氧化后的HT。系统取样流量为0~10L/min时,催化效率99%,取样效率95%,能够满足涉氚场所对HTO和HT甄别式快速取样的要求。     

退役氚污染不锈钢材料中氚污染深度和化学组成

明确待退役氚污染不锈钢材料中氚污染深度和化学组成,对制定和选择经济有效的退役处理工艺或方法具有重要意义。分层化学蚀刻法是研究氚污染不锈钢材料中氚深度分布及存在形态的主要方法之一。研究过程中,从待退役氚工艺线上取氚污染的不锈钢材料,制成实验试样后,采用常温化学分层蚀刻方法对试样中的氚污染深度和氚的化学组成进行实验研究。结果表明,氚聚集在不锈钢表面层0～4μm范围内,主要以HTO和HT形式,其中HTO占90%以上,且随着表层深度的增加,HT含量占比逐渐增大,直至与HTO含量接近。     

释放到反应堆冷却剂中氚存在状态的研究

从反应堆位置上释放出来的氚以什么状态存在,关系到它的释放途径与安全评价问题。通过在高通量工程试验反应堆(HFETR)上试验证实,在正常运行条件下,释放到冷却剂中的氚90％以上是以液体形式出现的,其余是以气态氚形式出现的,而气态氚中元素态氚有很高比例。从冷却剂中氚可能存在状态来看,从氚化水(HTO)状态和氚气(HT)状态对人体危害程度来看,与反应堆有关的安全评价假定所有从反应堆位置上释放的氚均以HTO状态存在是合适的。     

氚累积取样器设计的实验依据

空气中氚的鼓泡法取样广泛应用于空气及核设施气态流出物中HTO的收集和监测。本工作从理论和实验两个方面详细讨论了分别以水和乙二醇为取样介质时鼓泡器对HTO的收集效率与取样空气温度、湿度、流速、累积体积与鼓泡器内吸收液装量的关系,确定了满足现场要求的长周期累积取样鼓泡器的结构与有关参数,为用于核设施气体排出流氚取样专用装置的设计与使用提供了实验依据。     

基于Nafion膜的氚甄别测量技术

在线氚甄别测量中,甄别装置的甄别性能直接决定着测量数据的准确性和可靠性。本文基于Nafion膜进行了氚甄别测量的实验研究,分别在HTO、HT以及HTO+HT气氛下进行了实验,详细分析了气体瞬时流量、温度等条件对甄别性能的影响。结果表明,HTO在Nafion膜中的渗透率很容易达到90%以上,HT在Nafion膜中的渗透率小于0.19%。在适当的温湿度及气体流量条件下,一级Nafion干燥器在氚甄别测量中对HTO有99%以上的分离效果,HTO对HT的甄别比可达106以上。     

空气中总氚量监测方法的研究

本文介绍一种简单、高灵敏度的空气中总氚量的监测方法。空气先通过一个乙二醇鼓泡吸收器以除去HTO,再通过加热的催化剂,使HT气体氧化为HTO,然后被第二个乙二醇鼓泡吸收器捕集。捕集的氚用液闪法测量。研究了取样流速、相对湿度、采样时间(吸收体积)以及氚的浓度对吸收效率和回收率的影响,并测定了在催化氧化剂上HT的转化效率。本法可用于氚实验室监测,含氚试验设备的氚泄漏率测量及环境监测等。     

核电厂流出物排放氚的化学类别及监测方法

本文对核电厂液态流出物和气载流出物排放氚的化学类别进行了分析,根据调研给出了可能的排放量。结合对环境生物、空气中氚的监测经验,分析了开展核电厂液态流出物和气载流出物中不同化学类别氚监测的可行性。最后提出了开展相关监测和剂量评估模式改进的有关建议。     

核素氚导出空气浓度控制限值的发展及其应用研究

氚是核设施运行过程中释放的放射性物质之一,对人体的内照射危害不仅与其活度有关,而且与氚的化学形态、摄入途径密切相关.针对目前国内涉及氚的控制标准较多,氚化水(HTO)与元素氚(HT)的控制限值均存在不一致的问题,梳理分析了氚浓度控制限值的发展及相关标准的制定依据.根据我国现行辐射防护有关标准,结合国际原子能机构(Int...     

被动式氚取样器性能的实验研究

介绍了核设施工作场所和环境空气中氚化水蒸气HTO的监测，被动式氚取样器在国外已经得到非常广泛的应用，所研制的被动式氚取样器，特别适用于7－30d的长期取样，给出该取样周期内空气中HTO浓度的平均值。     

HTO被动式取样器的制备及其在密闭核动力装置中的应用

针对核动力舰船的环境特点,采用吸附介质为乙二醇与无氚水混合液（体积比为1:1）的被动式取样器来监测密闭核动力装置中HTO的浓度。在不同的工作场所连续监测1个月,该取样器的最大相对偏差小于10 %;将该取样器与硅胶作为吸附介质的被动式取样器进行为期1 a的对比实验,测量误差小于6%。结果表明,该取样器能准确地测量到低浓度的HTO,满足密闭核动力装置中HTO的监测需求。      

核设施氚气态释放后植物中有机氚的研究进展

从核设施释放到大气中的氚主要以氚化水（HTO）和氚化氢（HT）两种形式存在,最终以HTO的形式进入植物体。植物体中的氚有两种化学形态：自由水氚（TFWT）和有机氚（OBT）,其中OBT又被细分为交换性OBT和非交换性OBT。与TFWT相比,OBT在植物体内有较长的滞留时间和较大的剂量转换因子,在氚的食入剂量中OBT占主要份额,因此有必要对植物中的OBT展开全面研究。本文就植物中OBT的定义、交换性OBT和非交换性OBT的确定、OBT的形成过程及其影响因子、OBT预测模型的研究进行综述,同时对今后植物中OBT应重点研究的内容进行了简单分析,以期为植物中OBT的研究提供一定的参考。为准确评价OBT造成的辐射剂量,今后对OBT的研究中应着重从测量、夜间形成机理和环境中的行为等方面进行。     

烟囱排出流HTO—HT连续取样系统

本文介绍作者在美国河贡国立实验室工作期间,对该实验室材料科学部α-γ热室(AGHCF)的烟囱排出氚监测系统进行了改造,建立了HTO-HT连续取样监测装置。该装置能区分HTO和HT两种形态的氚,在取样体积流量为0.3L/ni,取样时间为一周(168h)时,系统对HTO的收集效率高于97％,对HT的氧化效率高于95％。     

氚水对小鼠精子形态的影响

氚的排放是核动力工业影响环境的主要因素之一。一个核电站规模每月要排放百居里级氚,核燃料后处理厂气态排放的核素中,氚居第二位。曾有人估计,核电站如果照目前的速度增长,到公元2000年世界上核电站能量将达到1030兆千瓦,氚的产量可达到15兆居里/年。氚的主要排放形式是氚化水(HTO 简称氚水),释放于自然界的氚水渗于自然界水的循环,可被一切生物体所摄取,人体通过消化道、呼吸道、皮肤及粘膜摄取氚,特     

氚的几种监测方法的初步应用

氚(T)是一种纯β辐射体,其β最大能量为18.6千电子伏,平均能量为5.7千电子伏,半衰期为12.26—12.46年,在空气中主要以氧化物状态(HTO,T_2O)和元素状态(HT,T_2)存在。氚β能量低、射程短(在空气中最大为0.5厘米,水中为6微米),给探测带来一定困难。 现在已有许多监测氚的方法,但各有一定的适用范围。我们用“FJ-357低能β测量仪”