JPS6175281A - トリチウム濃度測定法 - Google Patents

トリチウム濃度測定法

Info

Publication number
JPS6175281A
JPS6175281A JP19720984A JP19720984A JPS6175281A JP S6175281 A JPS6175281 A JP S6175281A JP 19720984 A JP19720984 A JP 19720984A JP 19720984 A JP19720984 A JP 19720984A JP S6175281 A JPS6175281 A JP S6175281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tritium
sample
gas
concentration
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19720984A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Kuroda
昌美 黒田
Kenji Kunihara
健二 国原
Hisao Osawa
大沢 久男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP19720984A priority Critical patent/JPS6175281A/ja
Publication of JPS6175281A publication Critical patent/JPS6175281A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は気体試料中のトリチウム(T)濃度il+1
定法に係り、特に気体試料中の常温で凝縮する水(H2
O,HTO、T2O等)を酸素イオン導電性電解質物質
からなる電解セル中で選択的に電気分解して常温で気体
状態を保持する水素分子(H2,HT、T2等)に変換
し、これを他の成分とともに放射線検出器へ導いてトリ
チウム濃度を連続的、かつ高感度で、さらに検出部を汚
染することなく測定しうる。トリチウム濃度測定法に関
する。
〔従来技術とその問題点〕
原子炉施設や、その他放射性物質を取シ扱う施設からの
トリチウムの環境への放出は、その濃度が低くとも半減
期の長い核種であるため、環境汚染防護上、極低濃度に
おいて測定監視する必要がある。さらにトリチウムは生
体を構成する有機化合物の基本構成元素の一つである水
素■の放射性同位元素であるため、医用、生物学的応用
、原子力安全関連面より重要な測定対象となっている〇
この種のトリチウム測定法には一般に、(I)高感度で
あること、(2)’SS郡部汚染がなく安定性がよいこ
と、(3)連続測定が可能であること、(4)小型で安
全であること等、が望まれる。
また、放射性物質取扱い施設からの排ガス中のトリチウ
ム(あるいは大気中のトリチウム)は通常、水型トリチ
ウム(HTO、T2O)の化学形態で含まれる。
このようなトリチウムの濃度測定法として、従来、気体
試料中の含トリチウム水蒸気を凝縮採取した後、液体シ
ンチレータを用いて凝縮水中トリチウム濃度を検出し、
気体試料中トリチウム濃度を測定する方法が主に用いら
れている。しかし、この方法は (1)凝縮工程が必要である。
(2)連続測定が困難である。
(3)  操作が煩雑である。
(4)  廃棄物処理が必要である。
また、トリチウムを含む気体試料を直接通気型電離箱へ
導入し、トリチウム濃度を検出する方法も知られている
。この方法は連続夕1j定が可能であるが、検出部への
水型トリチウム(HTO、T2O)等の吸着、吸蔵によ
りバックグラウンドが増大する等の欠点を有している。
〔発明の目的〕
この発明の目的は検出部の汚染がなく、シかも高感度で
安定し、かつ連続的にトリチウム濃度を測定し得る、前
述の公知技術に存する欠点を改良したトリチウム濃度測
定法を提供することにある。
〔発明の要点〕
前述の目的を達成するため、本発明によれば、次の(A
l乃至(Qの三工程からなることを特徴とする0(8)
 トリチウムのを種々の化学形態(HTO,T2O。
HT 、 ’r2. CHaT等)で含有する気体試料
を、両面に電極が接合された安定化ジルコニア等の酸素
イオン導電性電解質物質よりなる電解セル中に陰極側よ
り連続的に供給する工程。
(B)  電極間に眠圧を加えておき、前記気体試料中
に含有される水(H2O、HTO、T2O)を選択的に
電気分解して陰極側に水素分子(H2)HT、 T2)
を連続的に発生させる工程。
一方、分解により生成した酸素分子は酸素イオン導電性
固体電解質物質の酸素イオン空孔を介して陽極側へ排出
される。
(q 前記陰極側に発生したトリチウムを含む水素分子
を前記気体試料中に含まれる他の成分(例えば窒素など
)とともに放射線検出器へ連続的に導入してトリチウム
濃度を検出する工程。
本発明者らは種々検討した結果、上述の特徴を有するト
リチウム濃度の測定法を得るには次の(1)乃至(11
)の要件を満たす必要がる9、このような条件を満たす
ものとして酸素イオン導電性電解質(通常は固体)によ
る含トリチウム水蒸気の電気分解の利用が特に有効であ
ることを見い出した。
(1)検出部においてトリチウムを含む化合物が気体状
態(例えば水素分子(HT、T2)、炭化水素(CH3
T)等)を保つ。
(11)検出部の前段において、常温で、凝縮するトリ
チウム水()ITO、T2O)を常温で気体状態である
水素分子(HT、T2)、炭化水素(CH3T等)等の
化学形態に変換しつる〇 〔発明の実施例〕 以下、本発明を添付図面を用いて具体的に詳述する。
第1図は本発明方法を実施するために用いられる電解セ
ルの概略断面図であって、世は電解セルを示し、イツト
リア(Y203 ) 、カルシア(CaO)あるいは安
定化ジルコニア(ZrO)からなる管状の酸素イオン導
電性電解質物質1を有しておシ、この電解質物質1を挾
んで多孔質白金電極2が両面に接合され、かつ内側の白
金電極2を負、外側の白金電極2を正となるよう直流電
源9が接続されている。また、白金電極2の接合された
電解質物質lの外側を被うように、石英管3が゛シリコ
ン栓などのスペーサ4を介して固定されている。電解質
物質1と石英管3の空間には、キャリアガス導入管5よ
り乾燥キャリアガス(例えば窒素、アルゴンガス等)が
供給され、試料ガス中の酸素分子あるいは含トリチウム
水蒸気の電解時に試料ガス側の電極反応により生成する
酸素とともに、キヤリアガス排出管6より排出される。
この電解セル世は図示されていない加熱器によ9500
℃乃至900℃の範囲の一定温度に加熱されている。
このような第1図示の電解セル世において、電解質物質
1内へ試料ガス入ロアより一定4度の水蒸気を含む空気
を導入し、電解質物質1の内側の白金醒極2を負(陰極
)、外側を正(陽極)となるよう約1.3Vの一定電位
を加えておくと、陰極において、反応式(1)により水
が一気分解される。
H2O+ 2e −+H2+ 02− ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・(1)ここで生成し
た水素分子(H2)は空気中の池の成分(主に1素)と
ともに電解質物質1内より試料ガス出口8を通って排出
される。
反応式fl)で生成した酸素イオン< 02− )は電
解質物質l、例えばジルコニア内を移動し、陽極におい
て反応式(2)により酸素分子となる。
02−→1/20□+2e ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(2)14+極側で選
択的((生成した酸素分子はキャリアガス導入管5より
供給されるキャリアガスとともにキャリアガス排出雷6
より排出される。また、試料ガスである空気中に含まれ
る酸素分子(02)も陰極において次の反応式(3)に
より分解して酸素イオンとなシ、′電解質物質であるジ
ルコニア1内を移動して陽極において酸系分子となり(
反応式(2))、水の分解により生成した酸素分子と同
様に排出される。
02+4e→2e2−・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)以下、本
発明を実施例を用いてさらに詳述する。
実施例1 本発明にかかるトリチウム濃度測定法を第2図のように
実施した。第2図は第1図の電解セルを用いて本発明方
法を実施する工程図を示す。本実施例ではトリチウムを
含む水()ITO,’r2o、 H2O)を気体(水蒸
気)の状態で連続的に供給する例を示した。液体試料の
場合にはこれをキャリアガス(例えば窒素、アルゴンな
ど)中に気化した後、電解セル10に導く方法をとれば
よい。トリチウムを含む気体試料を直接、あるいは必要
に応じて腐食、汚染成分除去器11を経由して前記試料
中に存在する塩素などの腐食、汚染成分を除去した後、
電解セル10の電解質物質1へ導くo電解質物質1へ導
かれた試料中の水(H2O,HTO,T2O)は前述の
反応により分解され、陰極側に水素分子(H2゜HT、
Tz)、陽極側に酸素分子(02)が連続的かつ選択的
に発生する。函極側に発生した水素分子(H2)HT 
、 T2)は気体試料中の他の成分(窒素など)ととも
に醒離箱などの放射線検出器12へ導き、トリチウムa
度を伏出する。
この方法釦よれば、気体状態のままでトリチウム水(H
zO,HTO、T20 )を水素分子(H2,HT、T
2)の化学形態に変換した後、検出器12へ導くことと
したため、従来の検出器までのガス配管系における水の
凝縮、検出器におけるトリチウム水の吸着によるバック
グラウンドの上昇などの問題がなく、検出感度が向上し
、さらにトリチウム水を1凝縮して液体試料とした後、
トリチウムa度を測定する方法に比叔して凝縮効率等の
影響がなく、また連続的に測定することが可能となった
本実施例においては、試料中にトリチウム(T)が水(
HzO,HTO,TzO)の化学形態で含まれる場合の
みについて説明したが、試料中に水素分子(H2)HT
 、 T2 )あるいは炭化水素(CH3Tなど)の化
学形態で混合して存在する場合にも適用することができ
る。従来法ではトリチウム(ηを種々の化学形態で含む
試料の場合、トリチウムを一旦水(H20、HTO、T
20 )の化学形態に触媒などにより変換した後、直接
あるいは1疑縮後、必要に応じてさらに反応器を経由し
て検出器へ導入する必要があったが、この方法によれば
5種々の化学形態で含まれるトリチウムのを酸化などの
工程を必要とせずに単純な測定系で測定することが可能
となシ、装置の小型化が可能である。
実施例2 本実施例では空気などの酸素分子(02)を含む気体試
料の測定例について述べる。
実施例1では気体試料中にば素分子(02)を含まない
例を示したが、空気などの酸素分子(02)を含む気体
試料についてトリチウム濃度を測定する場合には、酸系
分子(02)は前述のとおシ電解セルにおいて測定系外
へ放出されるため検出器では得られたトリチウム濃度を
補正する必要がある0第3図はこのような不発明の実施
に用いられる電解セルの断面図を示す。第3図において
、白金電極2とは別に試料ガス入ロア l1l11に酸
素濃度測定用白金電極13をジルコニア管線の鴫解質物
質1の両面に接合し、内側と外側の白金電極13を祇圧
計14を介して徽続する。キャリアガス導入管5より酸
素一度既知の標準ガスを導入し、また試料ガス入ロアよ
り気体試料を導入し、亀pf4負物實lの両側の蹴紫一
度測定用白金電極13の起電力の差を或圧計14により
測定し、気体試料中の酸素濃度を求めることができる。
従って、まず、気体試料中の酸素一度を測定した後、実
施例1と同僚の操作により放射線検出器12において得
られたトリチウム屓Kを前記酸素濃度により補正すれば
よい。
これによりス体試料中に酸素分子(02)が含まれてい
る場合にもトリチウム濃度を正イ准に測定でき、しかも
高電圧で使用する域離箱のような放射線検出器において
もその前段において酸素分子を選択的に分離することが
できるため、トリチウムを濃縮し、かつ安全に操作する
ことができるO〔発明の効果〕 以上のとおシ、本発明は次の三工程、すなわち■ トリ
チウムα)を種々の化学形態(HTO,T2O。
HT 、 T2 、 CH3T等)で含有する気体試料
を1両面に電極が接合された安定化ジルコニア等の酸素
イオン4或性固体砿解實物寅よりなる電解セルの陰極側
より前記電解質物質へ連続的に供給する工程、(B) 
 前記電極間に電圧を加えておき、前記気体試料中に含
まれる水(H20、HT O、T20 )を選択的に電
気分解して陰極側にトリチウムを含む水素分子(H2)
HT、 T2 )を連続的に発生させる工程、(C) 
 発生したトリチウムを含む水素分子を気体試料中に含
まれる他の成分(例えば窒累など)とともに放射線検出
器へ連続的に導いてトリチウム濃度を測定する工程、の
三工程を経てトリチウム籏度を測定するようにしたから
、試料中に含まれる水(H2O,H’rO,’I’20
) ヲ水素分子(H2)?fT 、 ′■’z )の化
学形態に変換した後、連続的に放射線演出器へ導入する
ことができ、かつ酸素イオン導電性シ鱗賞物質の便用に
より試料ガス中に含まれる酸素分子(02)も検出器の
前段において除去することができ、気体試料中のトリチ
ウム濃度を放射線検出器において、安全に、かつ漏感度
で(Iill定することができる。
すなわち1本発明によれば、試料中に含まれる水(14
20,HTO,T2O)を気体状態で直暖或気分解して
水素分子(Hz 、 HT 、 T2 )の化学形態に
変換した後、検出部へ導入するようKしたから、1)凝
縮工程が省略でき、11)気体試料が電気などの酸素(
02)を含んでいる場合にも酸素の:除去が可能であり
、したがって、疏離箱等の放射線検出器において気相状
態のまま安矩に、連続的に、高感度でトリチウム濃度を
測定することができる。しかも、本発明によれば、使用
される装置が小型化され、かつ安全である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる電解セルの概略:訴面図を示し
、第2図は本発明方法を実施する工程図を示し、第3図
は本発明にかかる電解セルの他の具体例の概略断面図を
示す。 W・・・電解セル、1・・・酸素イオン導電性電解質物
質、2・・・′電極、7・・・試料ガス入口、8・・・
試料ガス出口、12・・・放射線検出器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の(A)乃至(C)の三工程からなるトリチウ
    ム濃度測定法。 (A)トリチウム(T)を含有する気体試料を、両面に
    電極が接合された酸素イオン導電性電解質物質よりなる
    電解セル中に陰極側より供給する工程。 (B)前記気体試料中の水(H_2O、HTOまたはT
    _2O)を前記電解セル中で選択的に電気分解して電極
    側にトリチウムを含む水素分子(HT、T_2またはH
    _2)を発生させる工程。 (C)前記陰極側に発生したトリチウムを含む水素分子
    を前記気体試料とともに放射線検出器へ導入してトリチ
    ウム濃度を測定する工程。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載の方法において、酸
    素イオン導電性電解質物質がイットリア(Y_2O_3
    )、カルシア(CaO)、または安定化ジルコニア(Z
    nO)である測定法。
JP19720984A 1984-09-20 1984-09-20 トリチウム濃度測定法 Pending JPS6175281A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19720984A JPS6175281A (ja) 1984-09-20 1984-09-20 トリチウム濃度測定法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19720984A JPS6175281A (ja) 1984-09-20 1984-09-20 トリチウム濃度測定法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6175281A true JPS6175281A (ja) 1986-04-17

Family

ID=16370636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19720984A Pending JPS6175281A (ja) 1984-09-20 1984-09-20 トリチウム濃度測定法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6175281A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63154981A (ja) * 1986-12-18 1988-06-28 Aloka Co Ltd 放射性水モニタ装置
BE1010382A3 (nl) * 1996-06-21 1998-07-07 Studiecentrum Kernenergi Werkwijze voor het bepalen van de hoeveelheid waterstof die bij corrosie van een metaal vrijkomt en daarbij gebruikte cel.
CN113253328A (zh) * 2021-06-29 2021-08-13 中国核动力研究设计院 中低浓度氚的在线测量系统及方法
KR20230035984A (ko) * 2021-09-06 2023-03-14 한국수력원자력 주식회사 삼중수소 감시기 교정장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63154981A (ja) * 1986-12-18 1988-06-28 Aloka Co Ltd 放射性水モニタ装置
JPH0551111B2 (ja) * 1986-12-18 1993-07-30 Aloka Co Ltd
BE1010382A3 (nl) * 1996-06-21 1998-07-07 Studiecentrum Kernenergi Werkwijze voor het bepalen van de hoeveelheid waterstof die bij corrosie van een metaal vrijkomt en daarbij gebruikte cel.
CN113253328A (zh) * 2021-06-29 2021-08-13 中国核动力研究设计院 中低浓度氚的在线测量系统及方法
KR20230035984A (ko) * 2021-09-06 2023-03-14 한국수력원자력 주식회사 삼중수소 감시기 교정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gleit et al. Use of Electrically Excited Oxygen for the Low Temperature Decomposition of Organic Substances.
US5443991A (en) Method for the determination of dissolved carbon in water
US4018562A (en) Chemiluminescent nitrogen detection apparatus and method
CA2164438A1 (en) Gas detection, identification and elemental and quantitative analysis system
US3179581A (en) Electrochemical dosimeter
Aneja et al. Calibration and performance of a thermal converter in the continuous atmospheric monitoring of ammonia
JPS6175281A (ja) トリチウム濃度測定法
US20070224086A1 (en) Chlorine analyzing apparatus
US3626179A (en) High temperature method and apparatus for analyzing gaseous samples
US20050032227A1 (en) Analytical technique
Sakai et al. Fractionation of sulfur isotopes in the preparation of sulfur dioxide. An improved technique for the precision analysis of stable sulfur isotopes
Hegde et al. Detecting Benzene Vapor via a Low-Cost Nanostructured TiO₂ Sensor
JPS63233370A (ja) 水中の全有機炭素測定装置
Van Luik Jr et al. Condensation Nuclei, a New Technique for Gas Analysis.
JPS61191978A (ja) 気相中トリチウム濃度測定法
Sharma et al. Formation and measurement of ozone and nitric acid in a high voltage DC negative metallic point-to-aqueous-plane continuous corona reactor
US3522431A (en) Gas conversion apparatus and method for producing condensation nuclei
JPH0614038B2 (ja) 全揮発性有機化合物分析装置
Hayashi et al. Electrochemical studies on molten sodium hydroxide
JP2005274419A (ja) トリチウムモニタ
Robinson et al. Development of a two stage AA thermal atomizer for metal speciation analysis
JPH0551111B2 (ja)
RU2151434C1 (ru) Анализатор водорода в топливных таблетках из двуокиси урана
JPS59164976A (ja) トリチウム濃度測定法
Chang et al. Isotope effects of barium in amalgam/aqueous hydroxide solution systems