[发明专利]一种高活度氚水中碳-14活度分析预处理装置

说明书

本发明具体涉及一种高活度氚水中C‑14活度分析预处理装置，包括紫外灯，氧化反应器，载气装置，以及除氚和C‑14吸收装置；所述氧化反应器的一侧面上部分别设置氧化剂入口和样品入口，氧化剂和高氚水样品分别经氧化剂入口和样品入口进入氧化反应器；所述氧化反应器内部设置紫外灯，所述氧化反应器顶部与载气装置连接，所述氧化反应器另一侧面上部设置气体出口，所述氧化反应器的气体出口与除氚和C‑14吸收装置连接。本发明的高活度氚水中C‑14活度分析预处理装置完全去除样品中的氚，收集样品中的C‑14，避免样品分析时氚的脉冲堆积对C‑14计数的影响。

技术领域

本发明涉及氚水分析技术领域，特别是涉及一种高活度氚水中碳-14活度分析预处理装置。

背景技术

重水堆核电厂C-14主要由17O(n,α)→14C反应而产生，由于重水堆核电厂各系统的化学特性差异，C-14存在的形式也不同，如慢化剂系统C-14主要以无机碳，冷却剂系统中C-14主要以挥发性气体、甲醇、甲醛和甲酸等低分子有机物形式存在。

由于重水堆核电厂慢化剂和冷却剂采用重水，重水中氚的活度比C-14高好几个数量级。用液体闪烁计数仪分析高氚水中C-14活度时，样品中氚的脉冲堆积会进入到C-14计数区间(18.6-156keV)，从而导致C-14的分析数据偏高。

发明内容

基于此，有必要针对高氚水中C-14活度分析过程中样品内氚对C-14分析数据计数的影响的问题，提供一种高活度氚水中碳-14活度分析预处理装置，该装置完全去除样品中的氚，收集样品中的C-14，避免样品分析时氚的脉冲堆积对C-14计数的影响。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高活度氚水中C-14活度分析预处理装置，包括紫外灯，氧化反应器，载气装置，以及除氚和C-14吸收装置；

所述氧化反应器的一侧面上部分别设置氧化剂入口和样品入口，氧化剂和高氚水样品分别经氧化剂入口和样品入口进入氧化反应器；

所述氧化反应器内部设置紫外灯，所述氧化反应器顶部与载气装置连接，所述氧化反应器另一侧面上部设置气体出口，所述氧化反应器的气体出口与除氚和C-14吸收装置连接；

高氚水样品和氧化剂在紫外灯照射下发生反应，生成气体通过载气经气体出口流入除氚和C-14吸收装置，经除氚和C-14吸收装置完全消除高氚水样品中的氚并收集高氚水样品中的C-14。

工作原理：氧化剂和高氚水样品分别经氧化剂入口和样品入口进入氧化反应器，在紫外灯照射下，高氚水样品和氧化剂发生反应，高氚水样品中有机和无机形态存在的C-14转变为CO2并通过载气经气体出口流入除氚和C-14吸收装置，除氚和C-14吸收装置完全消除高氚水样品中的氚并收集高氚水样品中的C-14，避免高氚水样品分析时氚的脉冲堆积对C-14计数的影响。

进一步地，所述氧化反应器底部设置排废阀V，高氚水样品和氧化剂在紫外灯照射下发生反应，生成液体通过排废阀排出。

进一步地，所述氧化剂通过管路经氧化剂入口进入氧化反应器3，所述氧化剂经氧化剂入口进入氧化反应器的管路上设置氧化剂隔离阀，所述高氚水样品通过管路经样品入口进入氧化反应器，所述高氚水样品经样品入口进入氧化反应器的管路上设置进样隔离阀。

进一步地，所述载气装置包括扩散头、载气管、流量计和载气控制阀，所述载气管远离氧化反应器顶部一端从下到上依次设有载气控制阀和流量计，所述载气管靠近氧化反应器顶部一端进入氧化反应器与扩散头连接，所述扩散头设置在氧化反应器内部，载气通过载气管经由扩散头进入氧化反应器内部。

进一步地，所述载气为N2；所述氧化剂为H2O2或H3PO4+Na2S2O8。