RU2620330C1 - Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок - Google Patents
Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620330C1 RU2620330C1 RU2016110555A RU2016110555A RU2620330C1 RU 2620330 C1 RU2620330 C1 RU 2620330C1 RU 2016110555 A RU2016110555 A RU 2016110555A RU 2016110555 A RU2016110555 A RU 2016110555A RU 2620330 C1 RU2620330 C1 RU 2620330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radioactive
- gas mixture
- radioactive gas
- tritium
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
- G01T1/178—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector for measuring specific activity in the presence of other radioactive substances, e.g. natural, in the air or in liquids such as rain water
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиационного контроля газообразных выбросов и технологических проб предприятий атомной промышленности и используется для определения объемной активности радиоактивных газовых смесей. Сущность изобретения заключается в способе определения коэффициента преобразования по току применяемых для радиационного контроля радиоактивных газовых смесей блоков детектирования с проточными камерами с использованием гамма-спектрометрического метода с криогенным вымораживанием инертных радиоактивных газов и жидкосцинтилляционного метода с барботированием трития и углерода-14. Технический результат - повышение достоверности результатов измерений объемной активности радиоактивных газовых смесей радиометрическим методом с использованием блоков детектирования с проточными камерами. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области радиационного контроля газообразных выбросов и технологических проб предприятий атомной промышленности и используется для определения объемной активности радиоактивных газовых смесей.
Известен способ определения коэффициента преобразования по току блока детектирования с проточной камерой по показаниям образцового радиометра газов с использованием элементарного радиоактивного газа криптон-85 (либо ксенон-133, либо углерод-14, либо тритий), по которому проводится калибровка (Установки радиометрические УДГБ-01. Руководство по эксплуатации ФВКМ 412123.003 РЭ. НПО «Доза»). Главным недостатком данного способа при контроле радиоактивных газовых смесей в условиях их переменного радионуклидного состава является некорректное использование коэффициента преобразования по току блока детектирования с проточной камерой по какому-либо элементарному радиоактивному газу - тритию, углероду-14, аргону-41, криптону-85, ксенону-133, ксенону-138, а не смеси радионуклидов. Тем же недостатком обладает второй известный способ определения коэффициента преобразования по току блока детектирования с проточной камерой по мощности дозы гамма-излучения твердых образцовых источников (Установка радиометрическая РКС-07 П. Руководство по эксплуатации - Открытое акционерное общество «Пятигорский завод «Импульс» 2003 - 124 с.).
Таким образом, по первому и второму способам можно определить коэффициент преобразования по току блока детектирования с проточной камерой по известной активности элементарного радиоактивного газа или мощности дозы гамма-излучения в воздухоэквивалентной камере соответственно. Данная процедура проводится при первичной и последующих поверках, но не позволяет определить коэффициент преобразования по току блока детектирования с проточной камерой для динамично изменяющейся смеси радиоактивных газов (тритий, углерод-14, аргон-41, криптон-85, ксенон-133, ксенон-138 и др.).
Данную проблему можно было бы решить с использованием генератора газов (Генератор газовых смесей ГГС-03-03. Руководство по эксплуатации. ШДЕК418313.001РЭ), генерирующего газовые смеси методом динамического разбавления исходных аттестованных по активности элементарных радиоактивных газов (эталонов). Отсутствие газообразных эталонных образцов по тритию, аргону-41, ксенону-133 и другим газам не позволяют реализовать данный способ.
Предлагаемый способ определения коэффициента преобразования по току применяемых для радиационного контроля радиоактивных газовых смесей блоков детектирования с проточными камерами использует сочетание гамма-спектрометрического метода с криогенным вымораживанием инертных радиоактивных газов и жидкосцинтилляционного метода с барботированием трития и углерода-14.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение достоверности результатов измерений объемной активности радиоактивных газовых смесей радиометрическим методом с использованием блоков детектирования с проточными камерами.
Названный в предлагаемом способе технический результат достигается радиометрическим методом при непрерывном контроле объемной активности текущей радиоактивной газовой смеси с квазинепрерывной корректировкой коэффициента преобразования по току. Отличительной особенностью предложенного способа является то, что коэффициент преобразования ионизационного тока устанавливают по результатам определений радионуклидного состава и активности радиоактивных газов, образующих радиоактивную смесь, гамма-спектрометрическим методом с использованием криогенного замораживания, и жидкосцинтилляционным методом с использованием барботирования радиоактивной газовой смеси.
Способ осуществляется следующим образом. Для непрерывного контроля и разделения радиоактивной газовой смеси на составляющие ее радиоактивные газы используют стенд согласно приведенной схеме на фиг. 1.
Поток радиоактивной газовой смеси через систему аналитических фильтров для улавливания альфа- и бета-излучающих аэрозолей (1) последовательно поступает в первый блок детектирования с проточной камерой (далее БД-1) (2), затем в систему улавливания и далее во второй блок детектирования с проточной камерой (далее БД-2) (8) для проверки полноты улавливания радиоактивных газов.
Система улавливания содержит:
- конвертор водорода (4), для конвертирования газообразного трития в оксидную форму трития;
- систему барботеров, заполненных различными окислительно-восстановительными реагентами для улавливания углерода-14 и трития (5, 6);
- систему криогенных ловушек для улавливания инертных радиоактивных газов (далее ИРГ) (7).
Улавливание ИРГ проводят с помощью специально сконструированных заполненных силикагелем криогенных ловушек (фиг. 2) при температуре жидкого азота (tкип=минус 196°C), что позволяет полностью уловить изотопы ксенона (tкип=минус 109°C), криптона (tкип=минус 153°C), аргона (tкип=минус 186°C) из радиоактивной газовой смеси.
Объем радиоактивной газовой смеси V, дм3, прокаченный через систему отбора, определяют по разности показаний газового счетчика (9) за период времени отбора Δt.
Определение объемной активности окиси трития , Бк⋅дм-3, и углерода-14 , Бк⋅дм-3, проводят на жидкосцинтилляционном спектрометре (11). Радионуклидный состав и объемную активность ИРГ aΣИРГ, Бк⋅дм-3, определяют на гамма-спектрометре с ОЧГ-детектором (12) в геометрии измерений, аналогичной геометрии криогенных ловушек, с учетом времени отбора Δt и времени измерения гамма-спектра с использованием программного обеспечения. Результаты определения радионуклидного состава и активности радиоактивной газовой смеси используют для корректировки коэффициента преобразования по току.
Ионизационный ток IΣ, А, создаваемый уловленными в барботерах тритием, углеродом-14 и в криогенных ловушках ИРГ, вычисляют по формуле
где - средние арифметические за период времени отбора Δt значения ионизационных токов соответственно для БД-1 и БД-2, А;
Ионизационный ток IΣИРГ, А, создаваемый ИРГ, уловленными в криогенных ловушках, вычисляют по формуле
Значение коэффициента преобразования по току БД для смеси ИРГ, содержащихся в радиоактивной газовой смеси, вычисляют по формуле
Значение коэффициента преобразования по току БД для радиоактивной газовой смеси вычисляют по формуле
Преимуществом данного способа является то, что коэффициент преобразования ионизационного тока корректируется во времени в зависимости от радионуклидного состава радиоактивных выбросов.
Пример
Определение коэффициента преобразования по току БД типа БДГБ-02П с использованием 10 дм3 БД при анализе газовых радиоактивных выбросов, содержащих тритий и ИРГ. Измерения проводили в течение 18 дней.
Радиоактивная газовая смесь поступала в первый БД согласно схеме на фиг. 1 для определения I1, создаваемого всеми радиоактивными газами, затем радиоактивная газовая смесь последовательно поступала в барботер Б1, печь-конвертер, барботер Б2. Таким образом, улавливался тритий в различных формах методом барботирования. Далее радиоактивная газовая смесь поступала в криогенные ловушки Л1 и Л2 для улавливания ИРГ и затем во второй БД для определения I2.
Разность ионизационных токов в БД давала оценку ионизационного тока, создаваемого радиоактивной газовой смесью, уловленной методами барботирования и криогенным замораживанием. Разность ионизационных токов рассчитывали по формуле (1).
Объемную активность трития в барботерах определяли жидкосцинтилляционным методом. Объемную активность трития , Бк⋅дм-3, рассчитывали по формуле
где А1, А2 - активность трития в счетном образце, приготовленном соответственно из воды барботеров Б1 и Б2, Бк;
- объем аликвоты, взятой для приготовления счетного образца соответственно из Б1 и Б2, Va=0,0005 дм3;
d - коэффициент улавливания по методике;
VРГС - объем радиоактивной газовой смеси, прокаченный через Б1 и Б2, дм3.
Ионизационный ток, , А, создаваемый тритием в БД, рассчитывали по формуле (3). Чувствительность по току БД для трития (Блок детектирования БДГБ-02П-М. Руководство по эксплуатации. ЖШ2.328.499 ТО)
Ионизационный ток IΣИРГ, А, создаваемый ИРГ, уловленными в криогенных ловушках, вычисляли по формуле (2).
Радионуклидный состав и суммарную объемную активность ИРГ АΣИРГ, Бк⋅дм3, в ловушках определяли на гамма-спектрометре с учетом объема прокаченного воздуха и коэффициентов улавливания в ловушках.
Значение коэффициента преобразования по току БД для смеси ИРГ, содержащихся в радиоактивной газовой смеси, вычисляли по формуле (5).
Результаты вычисленных значений:
- ионизационного тока IΣ, А, создаваемого уловленной радиоактивной газовой смесью;
- суммарной объемной активности ИРГ, определенной гамма-спектрометрическим методом с учетом коэффициентов улавливания АΣИРГ, Бк⋅дм-3;
- коэффициента преобразования kПИТ(ΣИРГ), А⋅Бк-1⋅дм3 представлены в таблице 1.
Claims (7)
- Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок, отличающийся тем, что определение коэффициента преобразования проводят по результатам гамма-спектрометрических измерений активности уловленных в криогенной ловушке инертных радиоактивных газов, содержащихся в радиоактивной газовой смеси, в геометрии измерений, соответствующей геометрии криогенной ловушки, и по результатам жидкосцинтилляционных измерений активности уловленных барботерами трития и углерода-14 и определяют коэффициент преобразования по току по формуле
- где kΣ - коэффициент преобразования по току блока детектирования для радиоактивной газовой смеси, А·Бк-1·дм3;
- IΣ - ионизационный ток, создаваемый уловленными радиоактивными газами (тритием, углеродом-14, инертными радиоактивными газами), А;
- aΣ ИРГ - объемная активность инертных радиоактивных газов, уловленных в криогенных ловушках, и установленная гамма-спектрометрическим методом, Бк·дм-3;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110555A RU2620330C1 (ru) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110555A RU2620330C1 (ru) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620330C1 true RU2620330C1 (ru) | 2017-05-24 |
Family
ID=58882657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016110555A RU2620330C1 (ru) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620330C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107561177A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-09 | 中广核工程有限公司 | 放射性气体连续监测装置和方法 |
RU2801870C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-08-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Установка измерений активности трития, углерода-14, инертных радиоактивных газов в газообразных выбросах |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112999C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-06-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию радиоактивных отходов и охране окружающей среды | Способ радиоэкологического мониторинга промышленного региона |
RU2491520C2 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения |
US20140271372A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Gas decomposition reactor feedback control using raman spectrometry |
-
2016
- 2016-03-22 RU RU2016110555A patent/RU2620330C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112999C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-06-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию радиоактивных отходов и охране окружающей среды | Способ радиоэкологического мониторинга промышленного региона |
RU2491520C2 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения |
US20140271372A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Gas decomposition reactor feedback control using raman spectrometry |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Установки радиометрические УДГБ-01. Руководство по эксплуатации ФВКМ 412123.003 РЭ. НПО "Доза". * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107561177A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-09 | 中广核工程有限公司 | 放射性气体连续监测装置和方法 |
CN107561177B (zh) * | 2017-08-18 | 2020-08-28 | 中广核工程有限公司 | 放射性气体连续监测装置和方法 |
RU2801870C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-08-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Установка измерений активности трития, углерода-14, инертных радиоактивных газов в газообразных выбросах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ringbom et al. | Measurements of radioxenon in ground level air in South Korea following the claimed nuclear test in North Korea on October 9, 2006 | |
Sano et al. | Precise measurement of helium isotopes in terrestrial gases. | |
Gillot et al. | The K/Ar dating method: principle, analytical techniques, and application to Holocene volcanic eruptions in southern Italy | |
Prelovskii et al. | The ARIX-03F mobile semiautomatic facility for measuring low concentrations of radioactive xenon isotopes in air and subsoil gas | |
RU2620330C1 (ru) | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок | |
Cooper et al. | Minimum detectable concentration and concentration calculations | |
Foxe et al. | Design and operation of the US Radionuclide Noble Gas Laboratory for the CTBTO | |
Sumesh et al. | Impact of flow rate on sensitivity of semiconductor type thoron monitor | |
US5319955A (en) | Tritium monitor | |
RU2714085C1 (ru) | Способ измерения объемной активности инертных радиоактивных газов техногенного происхождения | |
CN114740520A (zh) | 一种放射性惰性气体活度测量装置及方法 | |
US10126280B2 (en) | Device and method for testing underground argon | |
RU2267800C1 (ru) | Способ идентификации альфа-излучающих радионуклидов | |
RU2330308C1 (ru) | Способ контроля массовой доли изотопа уран-235 в газовой фазе гексафторида урана и система измерения для его реализации | |
Bey et al. | Measurement of the 137 Cs concentration by its own β-radiation using liquid scintillation spectrometry | |
CN202631480U (zh) | 一种测量气体中物质浓度的装置 | |
Chandra et al. | Determination of deuterium pick-up in Zr-Nb alloy by hot vacuum extraction-quadrupole mass spectrometry | |
Foxe et al. | Radioxenon detector calibration spike production and delivery systems | |
CN103308374A (zh) | 一种放化纯Kr-88的分离装置和制备方法 | |
Wo et al. | Validation of Ra-226 and K-40 measurement in environmental samples using gamma spectrometry system | |
Gavrilyuk et al. | The origin of the background radioactive isotope 127 Xe in the sample of Xe enriched in 124 Xe | |
Birner et al. | Measurements of atmospheric He/N2 as an indicator of fossil fuel extraction and stratospheric circulation | |
March-Leuba et al. | On Line Enrichment Monitor (OLEM) UF6 Tests for 1.5" Sch40 SS Pipe, Revision 1 | |
CN112114025B (zh) | 天然气中4He丰度的测量系统及测量方法 | |
RU2275656C1 (ru) | Способ измерения объемной активности радона и устройство для его осуществления |