环己烷在碘吸附器活性炭床上的解吸行为研究

对环己烷气体在碘吸附器用浸渍活性炭上的动态解吸行为进行了实验研究。考察了不同的载气温度、相对湿度、流速、炭床厚度以及进气中环己烷浓度对环己烷在活性炭床上解吸行为的影响,为环己烷试验方法在碘吸附器现场泄漏率试验的研究及推广提供了一定的理论支撑。试验结果表明:(1)在40 ℃,30%相对湿度条件下环己烷在活性炭床上可滞留约500 min,增大气流温度、湿度、浓度和载气流速可以减少滞留时间,其中温度对滞留时间的影响最为显著。(2)在气流相对湿度为80%时,浓度为100 ppm(10^-6)的环己烷在活性炭床上的滞留时间仍达到90 min,这有利于高湿度条件下进行碘吸附器泄漏率试验。     

碘吸附器泄漏试验中活性炭床上氟里昂—11的解吸实验研究

本文对碘吸附器泄漏试验中活性炭床上氟里昂-11的解吸进行了实验,在实验基础上提出了利于活性炭床上氟里昂-11解吸实验的吸附条件、解吸方法及条件,并指出了解吸实验中应注意的问题。     

环己烷法用于碘吸附器泄漏率检测技术研究

环己烷法是人员可居留空间碘吸附器有效性评价试验方法之一。通过泄漏率模拟试验、环己烷法与氟利昂法对比试验、重复性试验、现场应用对比试验等研究结果表明:环己烷试验方法能够有效测量通风系统中碘吸附器微小泄漏,是一种灵敏度高且重复性好的检测方法;采用环己烷法泄漏率测量结果与氟利昂法和放射性甲基碘法结果一致,各项性能指标均满足碘吸附器泄漏率检测要求,可替代氟利昂法和放射性甲基碘法用于碘吸附器泄漏率检测试验。     

菱形结构深床式碘吸附器性能研究

本文通过对菱形结构深床式吸附器内部流场模拟分析、抗震模拟分析以及吸附器性能测试,全面考察了菱形结构深床吸附器结构设计合理性、安全性和性能可靠性。研究结果表明：菱形结构深床吸附器内部气流分布均匀,结构设计合理;吸附器结构强度满足规范要求;吸附床能够从流经吸附床的气流中均匀地吸附气态污染物,无明显气流穿透现象;吸附器整机机械泄漏率小于万分之一、对放射性甲基碘的净化效率不低于99.997%,总体满足核设施碘吸附器放射性碘的净化处理需求。     

核通风净化系统泄漏率检测试剂替代研究现状

概述了核通风净化系统中的高效过滤器和碘吸附器泄漏率检测所用DOP和R-11试剂的替代研究及应用状况,并对国内展开此方面研究提出了建议。     

预吸附甲基碘的TEDA浸渍活性炭解吸规律初探

对于预吸附甲基碘的TEDA浸渍活性炭(碘炭)滞留碘能力进行了研究。探讨了气体流速、水浸时间、温度以及K+加入量等参数对预吸附甲基碘的TEDA浸渍活性炭的滞留碘能力的影响。结果表明:当氮气流速从0.1 m3/h增加至1.5 m3/h时,碘炭解吸的甲基碘增加了3.15倍;当水浸时间仅为0.5 h时,就发现了甲基碘的解吸;在此后测量的几个时间点(1.5 h、2 h、3 h、4 h),甲基碘的解吸量未发生明显变化;温度对甲基碘的影响不明显,在80℃以内的温度范围内,未发现甲基碘的解吸;钾离子的加入可降低碘的解吸,40 g碘炭中,当KCl的加入量为0.06 g时,解吸的甲基碘量仅为未加入KCl时所解吸的甲基碘量的56%。     

DQ-2型气载放射性碘采样器的研制

本文主要介绍了DQ 2型气载放射性碘采样器的结构特点和技术性能的测试结果。粒子碘单元采用直径 60mm的高效过滤膜 ,气态碘单元采用 2级以粒径 60～ 80目、厚度为 2cm的浸渍椰壳活性炭为吸附剂的活性炭盒采样。测试结果表明 :1 )气密性好 ,气态碘单元未见可检出的泄漏 ,粒子碘单元的泄漏率小于 0 .1 % ;2 )阻力较小 ,在 8.0m3/h的流量下 ,采样器的总阻力为 3 0kPa;3 )效率高 ,对粒子碘的采样效率可达 99.9% ,甲基碘的吸附效率随采样流量和相对湿度的增加而下降 ,当流量为 3 .0m3/h,相对湿度低于 40 % ,炭层厚度为 2cm时 ,对甲基碘的吸附效率达到 99.997% ,可用于碘吸附器的除碘效率试验 ;4)采样器在 80℃下仍可使用 ;在高相对湿度 (95 % )时 ,推荐的采样流量为不超过 3m3/h。     

除碘器非破坏性检验装置和除碘器的泄漏检验

本文介绍了用氟里昂-112作指示剂的活性炭除碘器非破坏性检验装置及其某些部件的性能;选取检验条件的原则和具体的检验条件;在所选定的检验条件下,对两种结构的折叠式除碘器样机的检验结果。调试和检验表明,该装置设备简单;工艺参数便于控制;可在5min 之内完成一台除碘器的泄漏(泄漏率<0.01%)检验,可在30min 内对不同结构和加工质量的除碘器的综合性能作出评价。     

放射性气载流出物取样代表性分析

为获取核设施放射性气载流出物单点连续监测取样位置,提出基于随机轨道模型(DRW)的气-固多相湍流耦合方法求解代表性取样区域。借助k-epsilon湍流模型模拟连续相,并引入离散颗粒模型(DPM)模拟离散相,建立基于DRW模型的排风管道内流道气-固多相湍流耦合计算模型,计算了核设施气载流出物在管道内流道流场分布规律,分析了内流道流体气旋角、气流速度、示踪气体浓度、气溶胶粒子浓度与管道高度间的关联关系。分析结果表明,随着截面高度的增加,气旋角、气流速度变异系数(COV)、示踪气体浓度COV及示踪气体浓度最大值与平均值的偏差逐渐降低并趋于稳定,气溶胶粒子浓度COV在截面6与截面8满足取样代表性要求;基于计算流体动力学方法可快速地确定出代表性取样位置,为气载流出物单点取样现场试验提供了理论参考依据。     

国产氟多功能模块组合碘代甲烷模块合成~(11)C标记放射性药物

将国产11 C碘代甲烷模块和氟多功能模块联合使用,合成11 C的正电子放射性药物。由11 C碘代甲烷模块合成甲基化试剂11 CH3-Triflate,将11 CH3-Triflate通入到含有前体的氟多功能模块第二反应管中,加热后经半制备HPLC纯化,收集产品后再经固相萃制备可供注射的11 C放射性药物。通过以上结合,经HPLC纯化,可自动化合成11 C-Ralopride(合成效率(38.2±4.5)%,n=10)、11 C-PIB(合成效率(68.4±3.2)%,n=12)、11 C-DASB(合成效率(52.4±5.5)%,n=4)、11 C-PK11195(合成效率(45.6±7.1)%,n=8)。制备药物的放化纯度大于95%。研究表明,将国产11 C碘代甲烷模块和氟多功能模块结合使用,可以合成多种11 C放射性药物以满足临床的需求。     

事故工况下主控室应急新风系统碘吸附器性能试验研究

为了研究在一次事故期间主控室应急新风系统碘吸附器的效率变化情况,开展了浸渍活性炭的中毒老化试验、碘吸附器辐照试验和活性炭效率变化试验,通过综合各种试验因素,以制得的初始效率为99.90%、99.97%、99.98%三种炭样分别在温度70 ℃±1 ℃、相对湿度40%±2%和温度44 ℃±1 ℃、相对湿度95%±1.5%条件下开展了长时间的过滤效率变化试验。综合各项试验结果得出,浸渍活性炭存在自然老化现象,乙酸等物质会加速活性炭的中毒老化;辐照对浸渍活性炭的过滤效率无影响;在严重事故工况下,主控室应急新风系统碘吸附器的过滤效率在168 h 内没有下降。     

Mixed Desorption of He,H2, and CH4 Adsorbed on Charcoal Maximally Cooled at 10K

Desorption rates of mixtures of He, H₂, and CH₄ adsorbed on activated carbon placed in an enclosed vessel are determined under the condition where the temperature is elevated from 10K to room temperature. Activated carbon is selected because of its good adsorption performance at the cryogenic temperature. The carbon used in the present study is covered with mesopores or micropores from 1 to 10 nm in diameter. The adsorption and desorption of their respective gases proceed independently, and the desorption behavior of each component is well expressed in terms of a Langmuir-Freundlich isotherm. Since desorption curves under different heating conditions can be correlated to the same one on a (T-pt) plot, it is considered that gas desorption proceeds under equilibrium condition between the adsorbent and gaseous phases. Two- or three-component desorption of He, H₂, and CH₄ from activated carbon can be described using an extended multicomponent Langmuir-Freundlich isotherm without any correction. Desorption curves calculated for their respective gases are in comparatively good agreement with experimental data.     

The Behavior of Iodine in Adsorption and Desorption by Graphite

Using tracer technique, studies were undertaken on the adsorption of iodine on natural graphite at temperatures ranging from 27° to 900°C under pressures from 0.03 to 1.4 mmHg, and on the desorption of adsorbed iodine from the same specimens into either vacuum or Ar stream. The specimens were heated up either isothermally, stepwise, or at constant rate of temperature rise, up to 1,100°C. The resulting data accorded well with a theoretical treatment presuming desorption from heterogeneous surface, considering the desorption as an n-th order irreversible reaction having distributed activation energies. The iodine is considered to be held on the graphite by physical adsorption below about 450° C, and above that temperature, by chemisorption through bond formation between iodine and carbon atoms. The heat of adsorption and the activation energy of desorption obtained was found to be a function of surface coverage. The presence of Ar gas was observed to inhibit chemisorption of iodine and to decrease the activation energy of desorption of physically adsorbed iodine.     

Effect of Soil Moisture Content on Radon and Thoron Exhalation

In this study, the authors considered the effect of soil moisture in the emanation process of radon and thoron gases. Weathered granite soil was selected as the test soil and it was packed in a polypropylene container (275 × 210mm² and 100mm in height), up to 50mm in depth from the bottom. The container was covered with the exhalation rate measuring instrument adopting the accumulation method and γ-particles were counted at 30 s intervals for 30 min to estimate the exhalation rates. A sporadic increase in the radon and thoron exhalation rates was caused by the increase in the moisture content up to 8%. However, the exhalation rates showed a decreasing tendency with the increase in moisture content over 8%. Although the measured radon exhalation rate was about 25% of the calculated one, both measured and calculated radon exhalation rates had similar trends with an increase in the moisture content in the soil. The measured thoron exhalation rate agreed well with the calculated one. When the moisture content was in the range of 3.5–18%, it was considered that applying the correlation between the moisture content and the measured thoron exhalation rate is useful for estimating the thoron effective diffusion coefficient.     

Effect of shrinkage and mechanical wear of the adsorbent on the aerodynamic parameters of AU-1500 carbon adsorbers for ventilation systems of nuclear power plants

A possible mechanism leading to a substantial increase in the aerodynamic resistance of AU-1500 iodine carbon adsorbers used in the ventilation systems of nuclear power plants is examined. It is shown that the relatively small wear (several percent) of SKT-3 adsorbent granules with formation of a dust fraction can result in a substantial (ten-fold) increase of the aerodynamic resistance of adsorbers. Possible reasons for the wear of an absorbent and dust getting into an adsorber are given, 4 figures, 6 references. Translated from Atomnaya énergiya, Vol. 87, No. 4, pp. 279–283, October, 1999.     

用放射性甲基碘做示踪剂测量核通风系统除碘效率不同试验方法的比较研究

研究了硫酸二甲酯法、三甲基氯硅烷-磷酰基乙酸三甲酯法和同位素交换法在碘吸附器性能试验及核通风系统除碘效率试验中应用的优缺点。对三种方法的试验产率、试剂及残液毒性、试验可靠性及设备稳定性等方面进行了综合研究。研究结果表明:硫酸二甲酯法由于试剂毒性而在应用上受到一定限制;三甲基氯硅烷-磷酰基乙酸三甲酯法作为低毒性试验方法总体满足现场试验要求,但由于该方法所用试剂对试验设备会造成一定侵蚀,因此需要作一些改进;同位素交换法作为一种新颖的试验方法具有毒性低、产率高、操控简单稳定、风险较低等优点,推荐使用。     

浸渍活性炭性能和微观结构老化效应研究

为了研究老化引起的核级浸渍活性炭性能、结构上的变化,对现场应用老化及同批次自然老化后的浸渍活性炭,开展了吸附效率、关键物理性能、微观结构、热稳定性等变化特征的实验分析。研究发现,自然老化54个月的浸渍活性炭各性能指标变化不显著,但对于现场老化后吸附放射性甲基碘效率降至不足60%的浸渍活性炭,其CCl₄吸附率由初始的近60%显著下降至15%,pH值从9.7下降至7.2,碘吸附值下降至新浸渍活性炭的3/4,与除碘效率的下降趋势一致;SEM、N₂吸附测试表明,现场老化后的样品微观孔结构变化显著,孔道堵塞、磨损严重,比表面积减小,孔径增大;TG(失重实验)结果表明,现场老化后的浸渍活性炭在200~500 ℃失重约10%。这些理化性能及自身结构的变化是造成浸渍活性炭老化及除碘性能下降的重要原因。     

复杂混合气体组分在低温活性炭表面的吸附特性

为实现大体积气体中微量放射性气体Kr、Xe同位素的测量,须将混合气体进行浓集并将目标气体吸附于10 mL左右的活性炭源盒中。本实验对混合气体中各组分在活性炭分离柱上的吸附性能进行研究,建立了通过去除其他杂质气体、浓集大体积气体制备放射性Kr和Xe活度源的方法。根据反应堆流出气体和核爆可能生成的气体组分,配制了模拟气体,使用活化的4A分子筛对其中的水和CO₂进行模拟去除,获得了流程中去除水和CO₂的实验条件;选择5个低温点(273、264、255、246、238 K),在低温活性炭柱上对H₂、CO、CH₄、Kr和Xe的吸附特性进行研究,测定了各气体在不同温度下的吸附穿透曲线。结果表明,室温下4A分子筛对水和CO₂有较好的吸附效果。低温下,H₂、CO不易在活性炭表面吸附;CH₄、Kr吸附性质相似;Xe吸附能力较强。低温下难以去除的CH₄可在高温下氧化去除。因此,可根据混合气体中各组分性质的不同实现杂质气体的去除和目标气体Kr、Xe的回收测量。