CH381774A - Method and arrangement for the continuous detection of small tritium concentrations in the air - Google Patents

Method and arrangement for the continuous detection of small tritium concentrations in the air

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CH381774A
CH381774A CH288361A CH288361A CH381774A CH 381774 A CH381774 A CH 381774A CH 288361 A CH288361 A CH 288361A CH 288361 A CH288361 A CH 288361A CH 381774 A CH381774 A CH 381774A
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tritium
ionization chamber
compensation
chamber
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CH288361A
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Kowalski Emil
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Landis & Gyr Ag
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Description

  

  Verfahren und     Anordnung    zum kontinuierlichen Nachweis  von kleinen     Tritiumkonzentrationen    in der Luft    Die Erfindung bezieht sich auf ein     lonisations-          kammer-Differenzverfahren,    durch welches sehr kleine       Tritiumkonzentrationen    in der Luft selektiv festgestellt  werden können.  



  Es ist bereits ein Verfahren zum kontinuierlichen  Bestimmen geringer     Tritiumspuren    in Luft und ande  ren Gasen bekannt. Gemäss diesem Verfahren wird       tritiumhaltiger    Wasserdampf durch thermische Zer  setzung über erhitztem Wolfram oder Magnesium in  Wasserstoff umgewandelt, welcher durch Diffusion  mittels eines Nickel- oder     Palladiumrohres    von den  übrigen Gasbestandteilen getrennt und danach seine  Strahlungsintensität mit einer     Zählrohreinrichtung     gemessen wird.

       Nachteilig    ist hierbei aber, dass die       Wasserdampfzersetzung    nur in einer     sauerstofffreien     Atmosphäre möglich ist, weshalb der Wasserdampf  von der Luft durch eine nur für Wasserdampf durch  lässige     Hydratzellulosefolie    abgetrennt werden muss.  Die     Wasserdampfzersetzung    geschieht hier mit einer  Wirksamkeit, welche kleiner als     100 lo    ist und die man  nicht beliebig steigern kann.

   Ausserdem ist die Diffu  sion von Wasserstoffisotopen     Hl,        H2    und     H3    verschie  den schnell, so dass sich der     effektive        Tritiumgehalt     nur annähernd bestimmen lässt. Dazu kommt noch,  dass die in dem Nickel- oder     Palladiumrohr    auftreten  den     Akkumulationseffekte    die Genauigkeit der Mes  sung bereits beeinträchtigen.  



  Gemäss einem anderen bekannten Verfahren zum  Nachweis der     Tritiumaktivitäten    fester und flüssiger  Stoffe, der sogenannten  liquid     scintiflator -Methode,     werden die zu untersuchenden Stoffe in einer     flüssigen          Scintillatorsubstanz    aufgelöst bzw. suspendiert. Die  einzelnen     Tritium-ss-Partikel    werden aufgrund ihrer  Wechselwirkung mit dem     Scintillator    von einem       Photoelektronenvervielfacher    gezählt und registriert.

    Diese Methode ist jedoch auf die Untersuchung von    einzelnen Präparaten oder nur Stichproben grösserer  Stoffmengen beschränkt und kann daher nicht in den  bereits     bekannten    Formen zur Dauermessung ver  wendet werden.  



  Weiter ist ein Verfahren, das als     Ionisationskam-          merverfahren    bezeichnet wird, bekannt, bei dem die  zu überwachende Luft dem Inneren einer     Ionisations-          kammer    zugeführt wird. Als Mass für den     Tritiumanteil     in der zu überwachenden Luft dient hierbei die Inten  sität des     Ionisationskammerstromes,    welche Intensität  sich von Fall zu Fall je nach Massgabe des in der zu  überwachenden Luft vorhandenen     Tritiumanteils    ent  sprechend ändert.  



  Von dem     Ionisationskammerverfahren    sind bereits  zwei Varianten bekannt. Die erste Variante benutzt  nur eine einzige     Messionisationskammer,    wobei der  von der angeschlossenen elektrischen     Messeinrichtung     angezeigte     Ionisationskammerstrom    von einem in der  zu untersuchenden Luft enthaltenen Untergrund- und  einem     Tritiumanteil    bestimmt wird. Den     Tritiumanteil     bekommt man, wenn man von dem     Messwert    den mut  masslichen Untergrundanteil abzieht, welcher bei einer  oder mehreren Messungen in     tritiumfreier    Luft be  stimmt worden ist.  



  Bei diesem Verfahren werden alle Untergrund  änderungen als hypothetisches      Tritium         mitgemes-          sen,    so dass die angezeigten Werte nur als Näherungs  werte angenommen werden können. Es kann hierbei  auch nicht zwischen einer     Tritiumverseuchung    und  einer Verseuchung durch andere radioaktive gasförmige  Aktivitäten unterschieden werden. Die Differenzbil  dung aus zwei wenig unterschiedlichen Werten führt  ausserdem zu grossen relativen     Messfehlern.     



  Die zweite Variante weist zwei     Ionisationskammern     auf, und zwar eine     Messionisationskammer    und eine       Kompensationsionisationskammer,    wobei sich in der      letzteren Luft mit nur natürlicher Aktivität, als soge  nannte Standardluft, befindet. Beide     lonisationskam-          mern    sind in ihrem Aufbau einander völlig gleich und  haben auch gleiches Volumen. Die vorzugsweise gleich  grosse an den Kammern angelegte Spannung hat eine  unterschiedliche Polarität, so dass der in jeder     Ionisa-          tionskammer        fliessende    Strom jeweils dem anderen       entgegengerichtet    ist.

   Ist die Aktivität der Luft in den  beiden     Ionisationskammern    gleich, so misst man nur  die statistischen Schwankungen des Untergrundes als  einen Nullstrom. Sobald der     Messkammer    Luft zuge  führt wird, die     Tritium    enthält, ändert sich die Inten  sität des die     Messionisationskammer        durchfliessenden     Stromes, wogegen der Strom in der     Kompensations-          ionisationskammer    konstant bleibt.

   Die     Differenz    der  beiden zu vergleichenden Ströme wird durch eine emp  findliche elektrische     Messeinrichtung    angezeigt und  dient somit der Bestimmung des jeweiligen     Tritium-          gehaltes    der zu untersuchenden Luft. Nachteilig bei  dieser Anordnung ist es aber, dass die natürliche Akti  vität der in der Kompensationskammer vorhandenen  Standardluft, welche nur einmal in die Kompensa  tionskammer eingebracht wird, vielen Luftunter  suchungen auf     Tritiumgehalt    als Bezugsaktivität zu  grunde liegt. Schwankt die natürliche Aktivität der zu  messenden Luft oder ändert sich z. B. durch den all  mählichen Zerfall des Radons die Aktivität der Stan  dardluft, so wird das Untersuchungsergebnis verfälscht.

    So ist es demnach auch bei diesem Verfahren nicht  möglich, die eigentliche     Tritiumaktivität    von der Akti  vität anderer radioaktiver Gase völlig selektiv zu  unterscheiden.  



  Durch das erfindungsgemässe     Ionisationskammer-          Differenzverfahren    werden die Nachteile der bekann  ten Verfahrensarten dadurch beseitigt, dass die Stan  dardluft, während des Prüfvorganges aus einem Teil der  zu untersuchenden Luft selbst gewonnen und konti  nuierlich in die     Kompensationsionisationskammer    ein  geführt wird, wobei einerseits die zu untersuchende  Luft unmittelbar der     Messionisationskammer    und  anderseits über eine Einrichtung zum selektiven Ent  fernen des     Tritiums    der     Kompensationsionisations-          kammer    zugeführt wird.  



  Die Anordnung zur Durchführung des     Ionisations-          kammer-Differenzverfahrens    weist eine Einrichtung  zum selektiven Entfernen des     Tritiums    auf, die aus  einer     Wasserstoffverbrennungsvorrichtung    und einem  Trockner besteht, welche Einrichtung jeweils in der in  die     Kompensationsionisationskammer    einmündenden  Leitung angeordnet ist.  



  Die Erfindung ist anhand der Zeichnung durch  zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.  



  Es zeigen:       Fig.    1 eine Anordnung, bei der zwei     Ionisations-          kammern    parallel an ein     Luftförderleitungssystem    an  geschlossen sind und       Fig.    2 eine Anordnung, bei der die beiden     Ionisa-          tionskammern    hintereinander in einem     Luftförderlei-          tungssystem    angeordnet sind.

      In der     Fig.    1 ist 1 eine     Messionisationskammer    und  2 eine     Kompensationsionisationskammer,    welche in  weiterer Folge der Einfachheit halber kurz mit     Mess-IK     bzw.     Kompensations-IK    bezeichnet werden.

   Die bei  den     Ionisationskammern    sind mit einem Ansaugfilter 3  über Leitungen 4, 5 und 6 des     Luftförderleitungssystems     verbunden, wobei die Leitung 4 die für beide     Ionisa-          tionskammern    gemeinsame Ansaugleitung ist, welche  durch einen Verteiler 7 in die zwei Leitungen 5 und 6  geteilt wird, von denen die Leitung 5 in die     Mess-IK    1  und die Leitung 6 in die     Kompensations-IK    2 ein  mündet. In der Leitung 4 sind eine     Wasserstoffver-          brennungsvorrichtung    8 sowie eine     Entionisierungs-          vorrichtung    9 angeordnet.

   In der Leitung 6 ist ein  Trockner 10 vorgesehen. Der Ausgang der     Mess-IK    1  wird durch eine Ausgangsleitung<B>11</B> und der Ausgang  der     Kompensations-IK    2 durch eine Ausgangsleitung  12 gebildet, in welchen beiden Ausgangsleitungen 11  und 12 je eine Pumpe 13 bzw. 14 sowie je ein Durch  flussmesser 15 bzw. 16 angeordnet sind.  



  Die Funktion dieser Anordnung ist folgende:  Die auf     Tritium    zu untersuchende Luft wird mit  den beiden Pumpen 13 und 14 durch das Luftfilter 3  in die Anordnung eingesaugt, wobei im Verteiler 7 der  angesaugte Luftstrom auf die     Mess-IK    1 und     Kompen-          sations-IK    2 aufgeteilt wird.

   Mit Hilfe der     Durchfluss-          messer    15, 16 wird Vorsorge     getroffen,    dass die ange  saugte Luft in den beiden     Ionisationskammern,        Mess-          IK    1 und     Kompensations-IK    2, die gleiche     Umwälz-          geschwindigkeit    hat. Durch das Filter 3 wird die An  ordnung beim Ansaugen der Luft vor Eindringen des  Staubes geschützt.

   Die     Wasserstoffverbrennungsvor-          richtung    8 und der Trockner 10 bilden zusammen eine  Einrichtung zum selektiven Entfernen des in der zu  untersuchenden Luft enthaltenen     Tritiums,    wodurch  die für die     Kompensations-IK    2 benötigte Standardluft  unmittelbar vor Überprüfung der Luft aus dieser ge  wonnen wird.

   In der     Wasserstoffverbrennungsvorrich-          tung    8 wird mittels einer elektrischen Entladungs  strecke das eventuell vorhandene gasförmige     Tritium          HT    bzw.     T2    mit dem     Sauerstoff    der Luft verbrannt  und dadurch in Wasserdampf überführt. Enthält die  Luft bereits Wasserdampf, so beschleunigt die Entla  dungsstrecke die Austauschreaktion von     H20+HT    in       HTO+H2    bzw. die     Äquivalenzreaktion    von     TZ    ausser  ordentlich.

   Der durch die Leitung 6 strömenden Luft  wird im Trockner 10 der Wasserdampf entzogen, so  dass die in die     Kompensations-IK    2 einströmende Luft  zwar     tritiumfrei    wird, jedoch alle übrigen radioaktiven  gasförmigen Bestandteile, wie sie auch die gleichzeitig  durch die Leitung 5 in die     Mess-IK    1 eintretende und  zu untersuchende Luft enthält, noch nach wie vor auf  weist.

   Durch eine hier nicht gezeichnete elektrische       Messeinrichtung    wird die     Stromdifferenz    angezeigt, die  sich durch die unterschiedliche Aktivität der Luft in  der     Mess-IK    1 gegenüber der in der     Kompensations-IK     2. bei den diese beiden     lonisationskammern    durchflie  ssenden Strömen ergibt. Die Aktivität, welche durch  diese     Stromdifferenz    bestimmt wird, ist durch das  selektive Ausscheiden des     Tritiums    aus einem Teil der      zu überprüfenden Luft nunmehr allein auf den     Tritium-          gehalt    der Luft in der     Mess-IK    1 zurückzuführen.

   Durch  die     Entionisierungsvorrichtung    9 wird die in die An  ordnung eingesaugte Luft vor dem Eintritt in die bei  den     Ionisationskammern    von allen Ionen befreit, so  dass eine Verfälschung der Stromintensität in den bei  den     Ionisationskammern    ausgeschlossen ist.

   Da die       Luftumwälzgeschwindigkeit    in beiden     Ionisations-          kammern,        Mess-IK    1 und     Kompensations-IK    2, gleich  gross ist, und langsame Schwankungen des natürlichen       Radonuntergrundes    oder das Auftreten anderer gas  förmiger Luftverseuchungen stets gleichzeitig in beiden       Ionisationskammern    wirksam werden, bleiben diese  Erscheinungen ohne Einfluss auf das     Messresultat.     



  In der     Fig.    2, in der für die gleichen Teile die  gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind wie in  der     Fig.    1, sind die beiden     Ionisationskammern,        Mess-          IK    1 und     Kompensations-IK    2, im     Luftförderleitungs-          system,    das aus Leitungen 4, 17 und 18 besteht, hinter  einander angeordnet.

   Die über die Leitung 4 durch das  Ansaugfilter 3 angesaugte Luft wird über die     Entioni-          sierungsvorrichtung    9 unmittelbar der     Mess-IK    1 zu  geführt, durchströmt diese und wird anschliessend über  die Leitung 17 durch den Trockner 10 hindurch in die       Kompensations-IK    2 geleitet. Am Ausgang der     Kom-          pensations-IK    2 ist eine Leitung 18 angeschlossen, in  welcher eine Pumpe 19 vorgesehen ist. Die Einrichtung  zum selektiven Entfernen des     Tritiums    aus der zu  überprüfenden Luft besteht bei dieser Anordnung nur  aus dem Trockner 10.

   Da, wie schon vorstehend er  wähnt,     Tritium    in der Luft fast ausschliesslich nur als  Wasserdampf vorkommt und in anderen Erscheinungs  formen für den Menschen nicht gefährlich ist, genügt  zum selektiven Entfernen des     Tritiums    aus der Luft  ein Trockner allein. Selbstverständlich ist es möglich,  auch bei der Anordnung gemäss der     Fig.    1 nur einen  Trockner ohne     Wasserstoffverbrennungsvorrichtung    8  zu verwenden, so wie es auch möglich ist, bei dem hier  beschriebenen Ausführungsbeispiel, ausser dem Trock  ner 10 in der Leitung 4, noch zusätzlich eine     Wasser-          stoffverbrennungsvorrichtung    vorzusehen.

   Durch das       Hintereinanderschalten    der     Mess-IK    1 und der     Kom-          pensations-IK    2 wird der Eintritt der Standardluft in  die     Kompensations-IK    2 um die     Luftumwälzungszeit     in der     Mess-IK    1 verzögert. Da die möglichen Radon  gehaltschwankungen im allgemeinen langsamer sind  als die Luftumwälzung in der     Mess-IK    1, wirkt sich  diese Verzögerung auf das Untersuchungsergebnis  nicht nachteilig aus.

   Bei dieser Anordnung sind die       Luftumwälzgeschwindigkeiten,    bedingt durch die Hin  tereinanderschaltung der beiden     Ionisationskammern,     auch ohne besondere Regelung stets gleich gross, so dass  sich ein     Durchflussmesser    erübrigt. Ausserdem wird  auch nur eine Pumpe 19 benötigt. Der eigentliche       Messvorgang    ist der gleiche, wie er schon bei der An  ordnung gemäss der     Fig.    1 beschrieben wurde. Es soll  noch darauf hingewiesen werden, dass der Trockner 10  aus einem oder mehreren Trockenmitteln bestehen  kann, die den partialen Dampfdruck des Wassers  unter eine gewünschte Grenze reduzieren können.

      Man kann sich auch mit Vorteil einer Reduktion des  Wasserdampfdruckes durch eine radikale Abkühlung  der Luft in einer Kühlfalle bedienen, wobei vorzugs  weise eine elektrische Abkühlung, z. B. auf dem     Peltier-          effekt    beruhend, angewendet werden kann. Die     Ionisa-          tionskammern    werden vorzugsweise kugelförmig aus  gebildet, wobei ihre     Innenfläche    poliert und mit einem  Edelmetall überzogen ist. Die aktiven Volumina der  beiden     Ionisationskammern    sind hierbei gleich gross.  



  Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Verfah  rens ist, dass nunmehr das     Tritiumvorkommen    in der  Luft mit einfachen Mitteln einwandfrei selektiv nach  gewiesen werden kann und nicht, wie bisher, durch die  Schwankungen des gasförmigen radioaktiven Unter  grundes beeinträchtigt bzw. verfälscht wird.



  Method and arrangement for the continuous detection of small tritium concentrations in the air The invention relates to an ionization chamber differential method by means of which very small tritium concentrations in the air can be determined selectively.



  A method for continuously determining small traces of tritium in air and other gases is already known. According to this method, tritium-containing water vapor is converted into hydrogen by thermal decomposition over heated tungsten or magnesium, which is separated from the other gas components by diffusion using a nickel or palladium tube and its radiation intensity is then measured with a counter tube device.

       The disadvantage here, however, is that the water vapor decomposition is only possible in an oxygen-free atmosphere, which is why the water vapor has to be separated from the air by a hydrate cellulose film which is only permeable to water vapor. The water vapor decomposition takes place here with an effectiveness which is less than 100 lo and which cannot be increased at will.

   In addition, the diffusion of hydrogen isotopes Hl, H2 and H3 varies rapidly, so that the effective tritium content can only be determined approximately. In addition, the accumulation effects occurring in the nickel or palladium tube already impair the accuracy of the measurement.



  According to another known method for detecting the tritium activities of solid and liquid substances, the so-called liquid scintiflator method, the substances to be examined are dissolved or suspended in a liquid scintillator substance. The individual tritium ss particles are counted and registered by a photoelectron multiplier due to their interaction with the scintillator.

    However, this method is limited to the investigation of individual preparations or only random samples of larger amounts of substance and can therefore not be used in the already known forms for continuous measurement.



  A method is also known, which is referred to as the ionization chamber method, in which the air to be monitored is fed to the interior of an ionization chamber. The intensity of the ionization chamber current is used as a measure of the tritium content in the air to be monitored, which intensity changes accordingly from case to case depending on the amount of tritium present in the air to be monitored.



  Two variants of the ionization chamber method are already known. The first variant uses only a single missionization chamber, with the ionization chamber current indicated by the connected electrical measuring device being determined by a background and a tritium component contained in the air to be examined. The tritium content is obtained by subtracting the presumed background content from the measured value, which was determined in one or more measurements in tritium-free air.



  With this method, all changes in the background are measured as hypothetical tritium, so that the values displayed can only be assumed as approximate values. Nor can a distinction be made between tritium contamination and contamination through other radioactive gaseous activities. The formation of the difference from two slightly different values also leads to large relative measurement errors.



  The second variant has two ionization chambers, namely a missionization chamber and a compensation ionization chamber, the latter containing air with only natural activity, as so-called standard air. Both ionization chambers are completely identical to one another in their structure and also have the same volume. The voltage applied to the chambers, which is preferably the same, has a different polarity, so that the current flowing in each ionization chamber is directed in the opposite direction to the other.

   If the activity of the air in the two ionization chambers is the same, only the statistical fluctuations of the background are measured as a zero current. As soon as air containing tritium is supplied to the measuring chamber, the intensity of the current flowing through the missionization chamber changes, whereas the current in the compensation ionization chamber remains constant.

   The difference between the two currents to be compared is displayed by a sensitive electrical measuring device and is therefore used to determine the respective tritium content of the air to be examined. The disadvantage of this arrangement, however, is that the natural activity of the standard air present in the compensation chamber, which is only introduced once into the compensation chamber, is the basis for many air tests on tritium content as the reference activity. Does the natural activity of the air to be measured fluctuate or changes e.g. B. the activity of the standard air due to the gradual decay of radon, the test result is falsified.

    So it is therefore not possible with this method to differentiate the actual tritium activity from the activity of other radioactive gases completely selectively.



  The ionization chamber differential method according to the invention eliminates the disadvantages of the known types of method in that the standard air itself is obtained from part of the air to be examined during the test process and is continuously introduced into the compensation ionization chamber, with the air to be examined directly on the one hand the missionization chamber and on the other hand via a device for selective Ent removal of the tritium to the compensation ionization chamber.



  The arrangement for carrying out the ionization chamber differential process has a device for the selective removal of the tritium, which consists of a hydrogen combustion device and a dryer, which device is arranged in the line opening into the compensation ionization chamber.



  The invention is explained in more detail with reference to the drawing by means of two exemplary embodiments.



  1 shows an arrangement in which two ionization chambers are connected in parallel to an air delivery line system, and FIG. 2 shows an arrangement in which the two ionization chambers are arranged one behind the other in an air delivery line system.

      In FIG. 1, 1 is a missionization chamber and 2 is a compensation ionization chamber, which in the following for the sake of simplicity will be referred to for short as measurement IC and compensation IC.

   The at the ionization chambers are connected to a suction filter 3 via lines 4, 5 and 6 of the air delivery line system, the line 4 being the suction line common to both ionization chambers, which is divided by a distributor 7 into the two lines 5 and 6 from where the line 5 opens into the measurement IK 1 and the line 6 into the compensation IK 2. A hydrogen combustion device 8 and a deionization device 9 are arranged in the line 4.

   A dryer 10 is provided in line 6. The output of the measuring IC 1 is formed by an output line 11 and the output of the compensation IC 2 is formed by an output line 12 in which two output lines 11 and 12 each have a pump 13 and 14 and one each By flow meter 15 and 16 are arranged.



  The function of this arrangement is as follows: The air to be examined for tritium is sucked into the arrangement with the two pumps 13 and 14 through the air filter 3, whereby in the distributor 7 the sucked air flow to the measurement IC 1 and compensation IC 2 is divided.

   With the help of the flow meters 15, 16 precautions are taken to ensure that the air drawn in in the two ionization chambers, measuring IC 1 and compensation IC 2, has the same circulation speed. Through the filter 3, the arrangement is protected from the ingress of dust when the air is drawn in.

   The hydrogen combustion device 8 and the dryer 10 together form a device for the selective removal of the tritium contained in the air to be examined, whereby the standard air required for the compensation IC 2 is obtained from this immediately before the air is checked.

   In the hydrogen combustion device 8, any gaseous tritium HT or T2 that may be present is burned with the oxygen in the air by means of an electrical discharge path and thereby converted into water vapor. If the air already contains water vapor, the discharge path accelerates the exchange reaction from H20 + HT into HTO + H2 or the equivalent reaction from TZ to an extraordinary degree.

   The water vapor is withdrawn from the air flowing through the line 6 in the dryer 10, so that the air flowing into the compensation IC 2 is tritium-free, but all other radioactive gaseous constituents, as they are at the same time through the line 5 into the measuring IK 1 contains incoming air to be examined, still has.

   An electrical measuring device (not shown here) displays the current difference which results from the different activity of the air in the measuring IC 1 compared to that in the compensation IC 2 for the currents flowing through these two ionization chambers. The activity, which is determined by this current difference, is now due solely to the tritium content of the air in the measuring IC 1 due to the selective excretion of tritium from part of the air to be checked.

   By means of the deionization device 9, the air sucked into the arrangement is freed from all ions before it enters the ionization chambers, so that a distortion of the current intensity in the ionization chambers is excluded.

   Since the air circulation speed in both ionization chambers, measuring IC 1 and compensation IC 2, is the same, and slow fluctuations in the natural radon background or the occurrence of other gaseous air contamination always take effect simultaneously in both ionization chambers, these phenomena remain without any influence the measurement result.



  In Fig. 2, in which the same reference numerals have been used for the same parts as in Fig. 1, the two ionization chambers, measuring IC 1 and compensation IC 2, in the air delivery line system, which consists of lines 4, 17 and 18, arranged one behind the other.

   The air sucked in via the line 4 through the suction filter 3 is fed directly to the measuring IC 1 via the deionization device 9, flows through it and is then passed via the line 17 through the dryer 10 into the compensation IC 2. A line 18 in which a pump 19 is provided is connected to the output of the compensation IK 2. The device for the selective removal of the tritium from the air to be checked consists in this arrangement only of the dryer 10.

   As, as already mentioned above, tritium occurs almost exclusively in the air as water vapor and is not dangerous for humans in other forms of appearance, a dryer alone is sufficient for the selective removal of tritium from the air. Of course, it is also possible in the arrangement according to FIG. 1 to use only one dryer without a hydrogen combustion device 8, as is also possible in the embodiment described here, in addition to the dryer 10 in the line 4, also a water - Provide a device for incineration.

   By connecting the measurement IC 1 and the compensation IC 2 in series, the entry of the standard air into the compensation IC 2 is delayed by the air circulation time in the measurement IC 1. Since the possible radon content fluctuations are generally slower than the air circulation in the measurement IC 1, this delay does not have a disadvantageous effect on the test result.

   With this arrangement, the air circulation speeds are always the same, due to the series connection of the two ionization chambers, even without special regulation, so that a flow meter is unnecessary. In addition, only one pump 19 is required. The actual measuring process is the same as that already described for the arrangement according to FIG. It should also be pointed out that the dryer 10 can consist of one or more desiccants which can reduce the partial vapor pressure of the water below a desired limit.

      You can also avail yourself of the advantage of reducing the water vapor pressure by radical cooling of the air in a cold trap, with preference as electrical cooling, eg. B. based on the Peltier effect can be used. The ionization chambers are preferably made spherical, their inner surface being polished and coated with a noble metal. The active volumes of the two ionization chambers are the same size.



  A particular advantage of the method described is that now the occurrence of tritium in the air can be correctly and selectively detected with simple means and is not, as before, impaired or falsified by the fluctuations in the gaseous radioactive underground.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I lonisationskammer-Differenzverfahren zum Nach weis von kleinen Tritiumkonzentrationen in der Luft, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardluft wäh rend des Prüfvorgangs aus einem Teil der zu unter suchenden Luft selbst gewonnen und kontinuierlich in die Kompensationsionisationskammer eingeführt wird, wobei einerseits die zu untersuchende Luft unmittelbar der Messionisationskammer und anderseits über eine Einrichtung zum selektiven Entfernen des Tritiums der Kompensationsionisationskammer zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM I ionization chamber differential method for the detection of small tritium concentrations in the air, characterized in that the standard air is obtained during the test process from part of the air to be examined and is continuously introduced into the compensation ionization chamber, with the air to be examined directly on the one hand the missionization chamber and on the other hand via a device for the selective removal of the tritium of the compensation ionization chamber. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die zu untersuchende Luft der Mess- ionisationskammer und über die Einrichtung zum se lektiven Entfernen des Tritiums der Kompensations- ionisationskammer gleichzeitig zugeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die zu untersuchende Luft zuerst die Messionisationskammer durchströmt und anschliessend über die Einrichtung zum selektiven Entfernen des Tritiums in die Kompensationsionisationskammer ge leitet wird. Method according to patent claim 1, characterized in that the air to be examined is fed simultaneously to the measurement ionization chamber and, via the device for selective removal of the tritium, to the compensation ionization chamber. 2. The method according to claim I, characterized in that the air to be examined first flows through the missionization chamber and then passes through the device for selective removal of the tritium in the compensation ionization chamber. PATENTANSPRUCH II Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, bestehend aus zwei lonisationskam- mern, einem oder mehreren Einlassfiltern, einer Ent- ionisierungsvorrichtung, mindestens einer Luftpumpe sowie einer elektrischen Messeinrichtung, dadurch ge kennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum selektiven Entfernen des Tritiums aus der Luft aufweist, die aus einer Wasserstoffverbrennungsvorrichtung (8) und einem Trockner (10) besteht, PATENT CLAIM II Arrangement for performing the method according to claim I, consisting of two ionization chambers, one or more inlet filters, a deionization device, at least one air pump and an electrical measuring device, characterized in that it includes a device for the selective removal of the tritium the air consisting of a hydrogen combustion device (8) and a dryer (10), welche Einrichtung in der in die Kompensationsionisationskammer (2) einmün denden Leitung (6 bzw. 17) angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 3. Anordnung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum selektiven Entfernen des Tritiums aus der Luft nur einen Trock ner (10) aufweist. 4. Anordnung nach Patentanspruch 1I und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (10) aus einer Kühlvorrichtung besteht. 5. which device in the in the compensation ionization chamber (2) einmün Denden line (6 or 17) is arranged. SUBClaims 3. Arrangement according to claim II, characterized in that the device for selectively removing the tritium from the air has only one Trock ner (10). 4. Arrangement according to claim 1I and sub-claim 3, characterized in that the dryer (10) consists of a cooling device. 5. Anordnung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass jede Ionisationskammer, Messionisa- tionskammer (1) und Kompensationsionisationskam- mer (2) kugelförmig ausgebildet und die Innenfläche jeder Kugel poliert und mit Edelmetall überzogen ist. 6. Anordnung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die aktiven Volumina der Mess- ionisationskammer (1) und der Kompensationsionisa- tionskammer (2) gleich gross sind. Arrangement according to patent claim 1I, characterized in that each ionization chamber, missionization chamber (1) and compensation ionization chamber (2) is spherical and the inner surface of each sphere is polished and coated with precious metal. 6. Arrangement according to patent claim 1I, characterized in that the active volumes of the measurement ionization chamber (1) and the compensation ionization chamber (2) are equal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269844A (en) * 2018-11-16 2019-01-25 江油联合氚碳仪器有限责任公司 The system and method for the separation of radon tritium and measurement of tritium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269844A (en) * 2018-11-16 2019-01-25 江油联合氚碳仪器有限责任公司 The system and method for the separation of radon tritium and measurement of tritium

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