一种氚气标准源活度测量装置、方法和应用制造方法及图纸

本申请提供了一种氚气标准源活度测量装置、方法和应用。所述装置包括：氚气标准源、工作气体罐、与所述氚气标准源和所述工作气体罐连接的混合室、与所述混合室连接并用于测量所述混合室中经过工作气体混合的氚气活度的活度测量组件、以及与所述活度测量组件连接并用于处理已完成测量的氚气的尾气处理组件。实现对氚气标准源的活度进行测量。

A Tritium Standard Source Activity Measuring Device, Method and Application

This application provides a tritium standard source activity measurement device, method and application. The device comprises a tritium standard source, a working gas tank, a mixing chamber connected with the tritium standard source and the working gas tank, an activity measurement module connected with the mixing chamber for measuring the activity of tritium mixed by the working gas in the mixing chamber, and an activity measurement module connected with the activity measurement module and used for processing the tritium tail gas treatment component which has been measured. The activity of tritium standard source is measured.

【技术实现步骤摘要】
一种氚气标准源活度测量装置、方法和应用
本申请涉及一种氚气标准源活度测量装置、方法和应用。
技术介绍
氚是氢的放射性同位素，最大衰变能为18.6keV的纯β放射体，半衰期为12.35a。在线测量涉氚场所的氚浓度，对于工作人员、工作场所环境以及公众的辐射安全具有重要的意义。对于空气中氚的实时监测首先需要确定氚气标准源制备方法和定值方法，确保氚气活度量值源头的有效性。对于氚气标准源的制备方法，专利申请号为2017105187747的专利文献提供了一种氚气标准气的配制装置及方法，该方法通过高纯氚气稀释，并在等压条件下分装，制备出均匀性与稳定性良好的氚气标准源。然而为了保证后续的氚监测量值的准确性，还需要对制备的氚气标准源进行活度定值，解决氚量值传递过程中的溯源需求。目前并不存在对制备的氚气标准源进行活度定值的方法或者装置，因此无法实施对于后续空气中氚的实时监测仪器的校准。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题目前并不存在对制备的氚气标准源进行活度定值的方法或者装置，因此无法实施对于后续空气中氚的实时监测仪器的校准。(二)技术方案本申请提供了一种氚气标准源活度测量装置，所述装置包括：氚气标准源、工作气体罐、与所述氚气标准源和所述工作气体罐连接的混合室、与所述混合室连接并用于测量所述混合室中经过工作气体混合的氚气活度的活度测量组件、以及与所述活度测量组件连接并用于处理已完成测量的氚气的尾气处理组件。可选地，所述工作气体罐中的工作气体为90％氩气和10％甲烷的混合气体。可选地，所述活度测量组件包括与所述混合室通过阀门连接的三根正比计数器，以及与所述三根正比计数器连接的电子分析组件；所述三根正比计数器的有效体积分别为50mL、100mL、150mL。可选地，所述尾气处理组件包括与所述活度测量组件连接的尾气存储罐，与所述尾气存储罐连接的催化氧化器。可选地，所述装置还包括与所述催化氧化器连接的氚气检测仪。可选地，所述装置还包括氮气罐以及真空泵，所述氮气罐与所述混合室连接并用于冲洗所述装置。可选地，所述混合室包括压力表、真空表和温度计。本申请另一方面提供了一种氚气标准源活度测量方法，所述方法包括：将氚气标准源活度测量抽真空，将预设体积的氚气标准源中的氚气通入混合室；将工作气体罐中的90％氩气和10％甲烷的混合气体通入所述混合室至预设压力；打开阀门，通过三根正比计数器对混合室中氚气活度进行测量，并将氚气活度结果存储于电子分析组件中；将检测后混合室中气体通入尾气存储罐中，将尾气存储罐中的气体通过催化氧化器进行催化氧化处理；将经过催化氧化器进行催化氧化处理后的气体通入氚气检测仪进行检测，判断所述催化氧化处理后的气体中氚含量是否达到预设排放值，若是，将其进行排放，若否，重新通入尾气存储罐中，再次通过催化氧化器进行催化氧化处理。可选地，在所将氚气标准源活度测量抽真空之前，所述方法还包括：通过氮气罐中的氮气冲洗氚气标准源活度测量装置。本申请再一方面提供了一种上文所述的装置在氚气检测仪器的校准中的应用。(三)有益效果本申请装置的工作原理是通过氚气标准源1和工作气体罐2将预设体积的氚气标准源以及工作气体输送至混合室中进行混合，此处的氚气标准源是指活度已经准确定值的氚气作为标准源。制造出预设活度的氚气，然后通过活度测量组件4对该氚气进行活度测量，测量完成后通过尾气处理组件5对氚气进行处理。解决了由于目前并不存在对制备的氚气标准源进行活度定值的方法或者装置，无法实施对于后续空气中氚的实时监测仪器的校准的问题。通过本申请实施例的装置对氚气标准源的活度进行测量之后，可以将其利用于对氚监测仪器的校准。附图说明图1是本申请实施例提供的氚气标准源活度测量装置示意图，其中，附图标记为：1、氚气标准源；2、工作气体罐；3、混合室；4、活度测量组件；5、尾气处理组件；6、氚气检测仪；7、氮气罐；401、阀门；402、三根正比计数器；403、电子分析组件；501、尾气存储罐；502、催化氧化器。具体实施方式以下，将参照附图来描述本申请的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本申请实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本申请。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。本申请实施例提供了一种氚气标准源活度测量装置，参见图1，所述装置包括：氚气标准源1、工作气体罐2、与所述氚气标准源1和所述工作气体罐2连接的混合室3、与所述混合室3连接并用于测量所述混合室3中经过工作气体混合的氚气活度的活度测量组件4、以及与所述活度测量组件4连接并用于处理已完成测量的氚气的尾气处理组件5。该装置的工作原理是通过氚气标准源1和工作气体罐2将预设体积的氚气标准源以及工作气体输送至混合室中进行混合，此处的氚气标准源是指活度已经准确定值的氚气作为标准源。制造出预设活度的氚气，然后通过活度测量组件4对该氚气进行活度测量，测量完成后通过尾气处理组件5对氚气进行处理。解决了由于目前并不存在对制备的氚气标准源进行活度定值的方法或者装置，无法实施对于后续空气中氚的实时监测仪器的校准的问题。通过本申请实施例的装置对氚气标准源的活度进行测量之后，可以将其利用于对氚监测仪器的校准。换言之，通过本申请实施例的装置对氚气标准源的活度进行测量，形成一个标准有效的度量工具，用于度量其他氚监测仪器是否能够准确检测氚气。其中，所述氚气标准源1可以为罐状，所述工作气体罐2中的工作气体为90％氩气和10％甲烷的混合气体，混合室3的体积示例性地可以为10L。由于配置的氚气标准源活度浓度为(104～106)Bq/L，而正比计数法测量氚活度的最佳范围为(103～104)Bq/L，因此在活度测量之前需要对氚气标准源进行稀释。所述混合室3包括压力表、真空表、温度计，氚气标准源1出口可以包括质量流量计。利用质量流量计测量输入混合室3的氚气的总量，温度与压力传感器测量混合气物理参数，用于氚活度浓度的修正。所述活度测量组件4包括与所述混合室3通过阀门401连接的三根正比计数器402，以及与所述三根正比计数器402连接的电子分析组件403；所述三根正比计数器402的有效体积分别为50mL、100mL、150mL。此处，活度，也叫衰变率，指样品在单位时间内衰变掉的原子数，即某物质的“有效浓度”。长度补偿法是基于正比计数器测量放射性气体活度的一种绝对测量方法。其原理是通过不同长度的正比计数器测量放射性气体的活度，以消除计数器端效应等因素对测量结果带来的偏差。正比计数器测量氚气活度的具体原理为，在正比计数器里中的氚同90％氩气和10％甲烷的混合气体混合加高压后，所产生的离子数由于阳极丝周围强电场的气体放大作用而倍增。这种放大足以产生可探测到的电荷脉冲。正比计数器输出脉冲幅度与初始电离有正比关系，可以用来计数单个粒子，并根据输出信号的脉冲高度来确定入射辐射的能量。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氚气标准源活度测量装置，其特征在于，所述装置包括：氚气标准源(1)、工作气体罐(2)、与所述氚气标准源(1)和所述工作气体罐(2)连接的混合室(3)、与所述混合室(3)连接并用于测量所述混合室(3)中经过工作气体混合的氚气活度的活度测量组件(4)、以及与所述活度测量组件(4)连接并用于处理已完成测量的氚气的尾气处理组件(5)。

【技术特征摘要】
1.一种氚气标准源活度测量装置，其特征在于，所述装置包括：氚气标准源(1)、工作气体罐(2)、与所述氚气标准源(1)和所述工作气体罐(2)连接的混合室(3)、与所述混合室(3)连接并用于测量所述混合室(3)中经过工作气体混合的氚气活度的活度测量组件(4)、以及与所述活度测量组件(4)连接并用于处理已完成测量的氚气的尾气处理组件(5)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作气体罐(2)中的工作气体为90％氩气和10％甲烷的混合气体。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活度测量组件(4)包括与所述混合室(3)通过阀门(401)连接的三根正比计数器(402)，以及与所述三根正比计数器(402)连接的电子分析组件(403)；所述三根正比计数器(402)的有效体积分别为50mL、100mL、150mL。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述尾气处理组件(5)包括与所述活度测量组件(4)连接的尾气存储罐(501)，与所述尾气存储罐(501)连接的催化氧化器(502)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述催化氧化器(502)连接的氚气检测仪(6)。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括氮气罐(7)以及真空泵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑞，徐利军，张卫东，李明，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11