[发明专利]一种氚气标准气的配制装置及配制方法有效

专利信息
申请号: 201710518774.7 申请日: 2017-06-29
公开(公告)号: CN107261972B 公开(公告)日: 2020-05-19
发明(设计)人: 罗瑞;徐利军;叶宏生;林敏;张卫东 申请(专利权)人: 中国原子能科学研究院
主分类号: B01F13/10 分类号: B01F13/10;B01F3/02;G01N1/38
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摘要:
搜索关键词: 一种 标准 配制 装置 方法
【说明书】:

发明属于标准气体制备技术领域,涉及一种氚气标准气的配制装置及配制方法。所述的氚气标准气的配制装置包括甲烷原料气钢瓶、氮气原料气钢瓶、甲烷原料气输送管路、氮气原料气输送管路、初级稀释气输送管路、次级稀释气输送管路、气体输送主管路、气体输送旁路管路、压力表、氚发光管、金属套管、初级稀释气瓶、次级稀释气瓶、分装气瓶、真空机组、阀门。利用本发明的氚气标准气的配制装置及配制方法,能够在更加准确的配制氚气标准气的基础上,减少配制过程中氚气放射性活度损失、向外界泄漏和对工作人员的辐射伤害,并提高配制氚气标准气的安全性。

技术领域

本发明属于标准气体制备技术领域,涉及一种氚气标准气的配制装置及配制方法。

背景技术

氚是氢的放射性同位素,是最大衰变能为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。由于氚发射的β粒子的低能特性,探测方法复杂;空气中氚的实时监测仪表在测量过程中存在各种各样的影响因素;氚监测仪的校准目前误差较大,这些共同导致氚气活度量值无法准确获得。但解决氚气活度测量准确性问题的首要因素是优化氚气标准气体的制备方法和定值方法,从而确保氚气活度量值源头的有效和准确性。

《GB/T 7165.5-2008气态排出流(放射性)活度连续监测设备》(该标准源自国际标准IEC 60761-5:2002)的第5部分“氚监测仪的特殊要求”中规定:为保证氚气监测仪一类的仪表测量准确性,需通过与待测对象相同的标准源对其进行校准。该标准源,即标准气体是含有拟测特定形态氚的已知氚体积活度的空气。该标准附录A推荐的氚化气体标准源主要分压缩氚气混合气和氚化水蒸气混合气两种。基于易用性和重复性,国际上氚监测仪的校准多选择易实现活度准确定值的氚气作为标准源。

原始的氚气源一般活度较高,无法直接作为标准气体源用于氚监测仪的校准,需要进行逐级稀释。氚气标准源作为标准混合气体,由于氚的同位素交换和易扩散特性,制备较为复杂,且稳定性不易保证。此外,原始高比活度氚气的生产一般需借助反应堆或加速器,方法较为复杂且成本高。氚气发光管可作为高比活度氚气源的提取来源。氚气发光管(参见发表在《辐射防护通讯》2009年第29卷第6期上的文章“氚气自发光管及其应用”)是一个内壁涂磷光物质并充入氚气的密封硼硅酸盐玻璃包囊,所用氚气的活度每支最大为50GBq(标准状况下50GBq氚气的体积约为0.52mL)。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种氚气标准气的配制装置,以能够在更加准确的配制氚气标准气的基础上,减少配制过程中氚气放射性活度损失、向外界泄漏和对工作人员的辐射伤害,并提高配制氚气标准气的安全性。

为实现此目的,在基础的实施方案中,本发明提供一种氚气标准气的配制装置,所述的配制装置包括甲烷原料气钢瓶、氮气原料气钢瓶、甲烷原料气输送管路、氮气原料气输送管路、初级稀释气输送管路、次级稀释气输送管路、气体输送主管路、气体输送旁路管路、压力表、氚发光管、金属套管、初级稀释气瓶、次级稀释气瓶、分装气瓶、真空机组、阀门,

所述的甲烷原料气钢瓶、氮气原料气钢瓶、初级稀释气瓶、次级稀释气瓶分别提供的甲烷原料气、氮气原料气、氚气初级稀释气、氚气次级稀释气,分别经所述的甲烷原料气输送管路、氮气原料气输送管路、初级稀释气输送管路、次级稀释气输送管路输送后,共用所述的气体输送主管路进行输送,所述的气体输送主管路的末端连接有用于抽真空的所述的真空机组;

各条所述的气体输送旁路管路一端连接所述的气体输送主管路,另一端分别连接所述的压力表、金属套管、初级稀释气瓶、次级稀释气瓶、分装气瓶,其中连接所述的金属套管的气体输送旁路管路有两条,一条用于向所述的金属套管中导入甲烷原料气,一条用于导出甲烷和氚气混合气体;

所述的氚发光管置于所述的金属套管内,用于在刺破后释放其中的氚气;

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