SU1599716A1 - Method of determining counter concentration of aerosols - Google Patents

Method of determining counter concentration of aerosols Download PDF

Info

Publication number
SU1599716A1
SU1599716A1 SU894631933A SU4631933A SU1599716A1 SU 1599716 A1 SU1599716 A1 SU 1599716A1 SU 894631933 A SU894631933 A SU 894631933A SU 4631933 A SU4631933 A SU 4631933A SU 1599716 A1 SU1599716 A1 SU 1599716A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
concentration
aerosol
aerosols
collector
tracer
Prior art date
Application number
SU894631933A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Бернд Айхлер
Владимир Пантейлемонович Доманов
Юрий Васильевич Жуланов
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований
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 Объединенный Институт Ядерных Исследований filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority to SU894631933A priority Critical patent/SU1599716A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1599716A1 publication Critical patent/SU1599716A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к разработке способов определени  счетной концентрации частиц в аэродисперсных системах и может быть использовано дл  контрол  за уровнем дисперсных загр знений в радиоэлектронике, биотехнологии, фармакологии и экологии. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности определени  концентрации аэрозолей. Способ основан на смешивании анализируемого аэрозольного потока и газа-носител , содержащего газообразный продукт естественного радиоактивного р да, например, 22°RN в объеме камеры-отстойника. Нелетучие дочерние продукты радиоактивных превращений - 216PO, 216PB и 212BI, используемые в качестве трейсера, сорбируютс  на поверхности аэрозолей, которые собирают на поверхности коллектора. Произведение концентрации трейсера врем  диффузионного осаждени  радиоатомов должно быть посто нным. Искомую концентрацию аэрозолей определ ют по α-активности собранного на коллекторе осадка с помощью линейного тарировочного графика, св зывающего активность осадка с концентрацией аэрозолей и полученного с использованием стандартных аэрозольных систем. 2 ил.The invention relates to the development of methods for determining the countable concentration of particles in aero dispersion systems and can be used to control the level of dispersed soils in radio electronics, biotechnology, pharmacology and ecology. The aim of the invention is to increase the sensitivity of determining the concentration of aerosols. The method is based on mixing the analyzed aerosol stream and a carrier gas containing the gaseous product of a natural radioactive series, for example, 22 ° RN in the volume of the settling chamber. The nonvolatile daughter products of radioactive transformations — 216 PO, 216 PB, and 212 BI, used as a tracer, are sorbed on the surface of aerosols, which are collected on the surface of the collector. The product of the tracer concentration, the diffusion deposition time of the radioatom should be constant. The desired aerosol concentration is determined from the α-activity of the sediment collected on the collector using a linear calibration graph linking the sediment activity with the concentration of aerosols obtained using standard aerosol systems. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к измерени м параметров дисперсных систем, в частности к способам определени  счетной концентрации частиц в аэродисперсных системах, и может быть использовано в аэрозольной технологии , например, дл  контрол  за производительностью , генераторов аэрозолей , в промышленности, биотехнологии и фармакологии дл  определени  содержани  в воздухе аэрозольных частиц, а также в экол.огии дл  контрол  заThe invention relates to the measurement of parameters of dispersed systems, in particular, to methods for determining the countable concentration of particles in aerodisperse systems, and can be used in aerosol technology, for example, to monitor performance, aerosol generators, industry, biotechnology and pharmacology to determine aerosol particles, as well as in environmental management to control

уровнем техногенных дисперсных загр знений .the level of dispersed man-made pollution.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности определени  концентрации аэрозолей.The aim of the invention is to increase the sensitivity of determining the concentration of aerosols.

На фиг.1 приведена принципиальна  схема установки дл  реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - тари- ровочна  зависимость количества аэрозольных частиц Cj, отобранньпс на коллекторе, от альфа-активностиFigure 1 is a schematic diagram of the installation for the implementation of the proposed method; figure 2 - calibration dependence of the number of aerosol particles Cj, selected at the collector, on alpha activity

QO QO

О)ABOUT)

tt

afroMOB дочерних радиоизотопов радо- N(ci6) осевших на частицы аэрозол  Установка включает ТЛиг.1 балло- Hfri К 5 и 1„2 со сжатым газом, вён- т-ильные устройства 2.1 -и 2„2, расходмеры 3.1-3,3; генератор 4 аэрозолей, кристаллы 5 хлористого натри ; верхнюю и нижнюю печи 6 и 7; контур 8 разбавлени  аэрозолей; фильтр 9 Е|ОЛОКНИСТЫЙ; тефлоновый капилл р 10; Нечь П эманатора; ампулу 12 с эмана тором; волокнистьш фильтр 13; трой- Йик 14; камеру 15 - отстойник ; коллектор 16 радиоактивных аэрозолей .afroMOB daughter radioisotopes of radio-N (ci6) deposited on aerosol particles. The installation includes a TLig.1 point-Hfri K 5 and 1 „2 with compressed gas, air vents 2.1 –2-2, and flow meters 3.1–3.3 ; 4 aerosol generator; 5 sodium chloride crystals; upper and lower furnaces 6 and 7; contour 8 dilution of aerosols; filter 9 E | shingles; teflon capillary p 10; There is a P emanator; ampoule 12 with emanat torus; fiber filter 13; Troy Yik 14; chamber 15 - sump; collector 16 radioactive aerosols.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

. Через-обогреваемую ампулу 12 с эманатором, содержащую радиоактив- йый элемент природного .радиоактив 7 7 А. Through-heated ampoule 12 with an emanator containing the radioactive element of the natural radioactive 7 7 A

ного семейства, например Th (Т, 1,9 лет) - член р да тори .for example, Th (T, 1.9 years) is a member of the tori family.

илиor

227 227

Ас(Т,/2. 22 лет) - членAc (T, / 2. 22 years) - member

216216

РоRo

156156

2a

РЬPb

Т,1г 0,15 сT, 1 g 0.15 s

После торможени  в объеме камеры радиоактивные атомы Ро, РЬ и Bi по диффузионному механизму за фиксированное врем  t с опредешенной эффективностью осаждаютс  на поверхности аэрозольньж частиц. Далее аэрозоль с трейсером выводитс  на коллектор 16, например, волокнистый фильтр, и осаждаетс . При этом, при фиксированном времени диффузионного осаждени  радиоактивных атомов на частицы t и посто нной концентрации трейсера СТ-Р радиоактивность собранного на фильтре 9 осадка определ етс  концентрацией аэрозольных частиц. Обеспечение посто нства величины Ci-p-t определ ет.возможность перехода от радиоактивности осадка на коллекторе к концентрации аэрозол  по тарировоч ному графику, полученному с использованием стандартных аэродисперсньж систем. Параметр C-pp-t обуславливает величину фоновой радиоактивности на коллекторе и выбираетс  таким, чтобы был минимальным, так как фон определ ет нижнюю границу регистрируемых концентраций аэрозолей.After deceleration in the chamber volume, radioactive atoms Po, Pb and Bi by the diffusion mechanism for a fixed time t with a definite efficiency are deposited on the surface of aerosol particles. Further, the aerosol with the tracer is brought to the collector 16, for example, a fiber filter, and is deposited. At the same time, at a fixed time of diffusion deposition of radioactive atoms on particles t and a constant concentration of the ST-P tracer, the radioactivity of sediment collected on the filter 9 is determined by the concentration of aerosol particles. Ensuring the constancy of the Ci-p-t value determines the possibility of a transition from the radioactivity of the sediment at the collector to the concentration of aerosol according to the calibration schedule obtained using standard aerodisperse systems. The C-pp-t parameter determines the amount of background radioactivity at the collector and is chosen to be minimal, since the background determines the lower limit of the recorded concentrations of aerosols.

252252

Пример. Дл  переноса  дер No,02 образующихс  по  дерной реакции Sy,, , 5n), из зоны облучени  до регистрирутаа1,ей аппаратур да актини  пропускают поток часто- го газа-носител , например N , Аг или воздуха, и вытесн ют из нее газообразный продукт радиоактивного превращени . В первом случае это 55,6 с), а во втором - (T,/2. 3,9 с). За счет стабилизации температуры ампулы и объемногоExample. In order to transfer the nuclei No, 02 formed by the nuclear reaction Sy ,, 5n), from the irradiation zone to the recording equipment 1, the instrumentation and actin are allowed to pass a stream of carrier gas, for example N, Ar or air, and the gaseous product is displaced from it radioactive transformation. In the first case it is 55.6 s), and in the second - (T, / 2. 3.9 s). By stabilizing the temperature of the ampoule and volume

расхода-газа-носител  в родоновом газе поддерживаетс  посто нна  концентраци  родона и, соответственно,радиоактивность А. Смесь радона с газом-носителем пропускают через фильтр 13,the carrier gas flow rate in the rhodon gas is maintained at a constant concentration of rhodon and, accordingly, the radioactivity A. The mixture of radon and the carrier gas is passed through a filter 13,

5 смещивают в тройнике 14 с анализируемой аэрозольной струей и результирующий газовый поток направл ют в специальную камеру 15. Соотношение между объемом камеры и объемным расходом га0 за-носител  должно быть достаточным, чтобы в камере произошло накопление дочерних нелетучих радиоактивных продуктов (трейсера) В первом случае это члены р да:5 is shifted in the tee 14 with the aerosol jet being analyzed and the resulting gas flow is directed to a special chamber 15. The ratio between the chamber volume and the volumetric flow rate for the carrier must be sufficient for the accumulation of daughter nonvolatile radioactive products (tracer) in the chamber these are members of p yes:

5 .five .

1g

00

5five

00

4545

5050

5555

. ,4%). ,four%)

10,6 ч Т(/ 60,4 т-шн ры используетс  аэрозол1 на  стру . Генератор 4 аэрозолей представл ет собой двухсекп,ионную кварцевую колонку .(фиг,), обогреваемую двум  печами 6 и 7 до 780 и 740°С. В верхнюю часть генератора помещены кристаллы NaCl с размерами 1,2-1,8 мм. Через генератор непрерывно пропускают газ- носитель (аргон) с расходом 1 л/мин. На выходе генератора концентраци  частиц с размерами 0,1-0,2 мкм составл ет около 5-10 см Аэрозольную струю пропускают далее через пробник - камеру, в которой тормоз тс  гор чие продукты  дерных реакций , а после остывани  адсорбируютс  на частицах аэрозолей и neperfo- с тс  в регистрируюп(ее устройство. 10.6 h T (/ 60.4 t-shnary aerosol is used on the struts. The aerosol generator 4 is a two-section, ion quartz column. (FIG.) Heated by two furnaces 6 and 7 to 780 and 740 ° C. NaCl crystals with sizes 1.2–1.8 mm are placed at the top of the generator, and a carrier gas (argon) is continuously passed through the generator at a flow rate of 1 l / min. At the output of the generator, the concentration of particles 0.1-0.2 µm in size about 5-10 cm. The aerosol stream is then passed through a probe — a chamber in which the hot products of nuclear reactions are inhibited, and after cooling down they are sorbed on aerosol and neperfo-particles with a vehicle in the recorder (its device.

В течение всего эксперимента (продолжительностью до 2 сут) эффективность переноса должна быть посто нной , что может быть обеспечено сохранением концентрации аэрозолей на одном уровне. Контроль за концентрацией аэрозолей осуществл етс  периодически с помощью установки, показанной на фиг,1,Throughout the experiment (with a duration of up to 2 days), the transfer efficiency should be constant, which can be ensured by maintaining the concentration of aerosols at the same level. The concentration of aerosols is monitored periodically using the apparatus shown in FIG. 1,

В качестве эманирующего источника используют ThOj, который помещают в 12. Во врем  измерени  ампулу нагревгйт печью 11 до 150 С, пропускают через лее очищенньй аргон сAs an emanating source, ThOj is used, which is placed at 12. During the measurement, the ampoule is heated by a furnace 11 to 150 ° C, passed through more purified argon with

расходом 50 см - и смешивают его с аэрозольным потоком, а смесь газов направл ют в камеру 15 объемом 10 л. Дл  снижени  уровн  концентрации аэрозолей используют контур 8 разбавлени  с коэффициентом разбавлением К 510 . Радиоактивные - аэрозоли собирают (на волокнистом фильтре типа АФА-РСМ (коллектор 16); в течение 15 мин - в холостом режиме (дл  установлени  в системе равновеси ) , а после смены фильтра - в течение 20 мин - в рабочем. По окончании сбора аэрозолей измер ют о -ак тивность препарата (на 2-м фильтре) и по предварительно построенному графику (фиг,2) зависимости С, f(No() наход т величину Cj, а искомую.кон- центрацию С определ ют по.формуле: С К-С ;, Iде К тангенс угла наклона пр мой на фиг.2. Б течение 2 сут производительность генератора сохран лась на уровне (3,75-fO,35) 10 см Отклонени  от среднего значени  не превьшают 10%. Следовательно, колебани  в эффективности переноса  дерных реакций не превышают этого значени  .a flow rate of 50 cm is mixed with the aerosol stream, and the mixture of gases is directed to the chamber 15 with a volume of 10 liters. To reduce the level of aerosol concentration, a dilution circuit 8 is used with a dilution factor K 510. Radioactive - aerosols are collected (on an AFA-PCM fiber filter (collector 16); for 15 minutes - in idle mode (to establish equilibrium in the system), and after changing the filter - for 20 minutes - in working mode. After the collection of aerosols O-activity of the drug is measured (on the 2nd filter) and according to the previously plotted graph (FIG. 2), the C, f (No () dependencies find the Cj value, and the desired concentration C is determined by the formula: С К-С;, Иде К tangent of the straight line angle in Fig. 2. For 2 days the generator performance remained at the level ( 3.75-fO, 35) 10 cm The deviation from the average value does not exceed 10%. Consequently, the fluctuations in the efficiency of nuclear reaction do not exceed this value.

Дл  определени  концентрации аэрозолей в аэрозольном потоке, очищенном с помощью волокнистого фильтра (диаметр 25 мм) типа ФПФС, газ (расход 1 л/мин) смешивают с газовым потоком (расход 50 ), содержащш- и подают его в камеру 15; 15 мин ведут холостую продувку, а затем в течение 20 мин собирают аэрозольную фракцию на волокнистом фильтре типа АФА-РСМ ( коллектор 16} и измер ют ее на об -счетчике.To determine the concentration of aerosols in an aerosol stream purified using a fiber filter (diameter 25 mm) of the FPPS type, gas (flow rate 1 l / min) is mixed with the gas flow (flow rate 50), containing and fed to chamber 15; The idling is conducted for 15 minutes, and then an aerosol fraction is collected on an AFA-PCM fiber filter for 20 minutes (collector 16} and measured on an o-meter counter.

Результаты измерений: фон установки 5,0 имп мин ; образца 7,4 и 6,6 имп мин ; активность на подложке 2,4 и 1,6 имп-мин ; наклон зависмости С; f(Nn/) (фиг.2) описываетс  уравнением пр мой С, 4,66-10 Nj отсюда CJj 1,1 10 С i, 0,75-10- см- ; С,- (0,92±0,18)кMeasurement results: installation background 5.0 imp min; sample 7.4 and 6.6 imp min; activity on the substrate 2.4 and 1.6 imp-min; slope of C; f (Nn /) (Fig. 2) is described by the equation Direct C, 4.66-10 Nj from here CJj 1.1 10 C i, 0.75-10 cm -; C, - (0.92 ± 0.18) to

ЯО- смТ NF-smT

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  счетной концентрации аэрозолей, включающий пропускание потока аэрозольных частиц через камеру с трейсером, отбор после камеры аэрозольных частиц на коллекторе и последующее измерение возникающего вследствие отбора результирующего импульса с коллектораJ о т личающийс  тем, что, с целью повьшени  чувствительности определени  счетной концентрации аэрозолей , в качестве трейсера исполь- радиоактивные изотопы нелетучих элементов, образующихс  при распаде газообразных короткоживущих радио- изогопон радона5 которьш ввод т в камеру одновременно с аэрозольным потоком, пс:адерживают в ней посто нный параметр трейсера аэрозол , определ емый как произведение концентрации трейсера на врем  диффузионного осаждени  атомов дочерних радиоизотопов на поверхность частиц., пропускают из камеры через коллектор фиксированный объем потока аэрозолей и трейсера и по линейной тарировоч- ной зависимости количества аэрозольных частиц от альфа-активности атомов дочерних радиоизотопов на коллекторе суд т о счетной кoнцeнтpaцшi аэрозолей.The method for determining the aerosol counting concentration, which includes passing a stream of aerosol particles through the chamber with a tracer, selecting aerosol particles after the chamber at the collector, and then measuring the resulting impulse from the collector due to the fact that, in order to increase the sensitivity of the calculated aerosol concentration, radioactive isotopes of nonvolatile elements formed during the decay of gaseous short-lived radioisogonon radon5 which introduced into the chamber simultaneously with the aerosol stream, ps: keep the tracer constant parameter of the aerosol, defined as the product of the tracer concentration and the time of diffusion deposition of the atoms of daughter radioisotopes on the surface of the particles, are passed through the collector through the fixed flow volume of aerosols and the tracer and according to the linear calibration dependence of the amount of aerosol particles on the alpha activity of the atoms of the daughter radioisotopes on the collector, the countable concentration of aerosols is judged. PU«./PU "./ . 200 2 10 310 lO Na.MUH- fus. г. 200 2 10 310 lO Na.MUH-fus. g
SU894631933A 1989-01-04 1989-01-04 Method of determining counter concentration of aerosols SU1599716A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894631933A SU1599716A1 (en) 1989-01-04 1989-01-04 Method of determining counter concentration of aerosols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894631933A SU1599716A1 (en) 1989-01-04 1989-01-04 Method of determining counter concentration of aerosols

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1599716A1 true SU1599716A1 (en) 1990-10-15

Family

ID=21420308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894631933A SU1599716A1 (en) 1989-01-04 1989-01-04 Method of determining counter concentration of aerosols

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1599716A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105549065A (en) * 2015-12-09 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Artificial radioactive aerosol source machine
US11688525B2 (en) * 2017-03-23 2023-06-27 Hirosaki University Radioactive fine particle manufacturing system and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бел ев С.П. и др. Оптико-электронные методы изучени , аэрозолей, М.: Энергоиздат, 1981, с. 24-26. Попов Б.И. и др. Измерение объемной концентрации пыли. - Методы, приборы и системы контрол производственной среды. Межвузовский сборник. Л.: Ленинградский институт авиационного приборостроени , 1976, вып. 103, с. 50-54. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105549065A (en) * 2015-12-09 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Artificial radioactive aerosol source machine
CN105549065B (en) * 2015-12-09 2018-12-18 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 A kind of artificial radioactive aerosol source machine
US11688525B2 (en) * 2017-03-23 2023-06-27 Hirosaki University Radioactive fine particle manufacturing system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gramlich et al. Absolute isotopic abundance ratios and atomic weight of a reference sample of nickel
Lundstrom et al. Insights into mid‐ocean ridge basalt petrogenesis: U‐series disequilibria from the Siqueiros Transform, Lamont Seamounts, and East Pacific Rise
LaTourrette et al. Self diffusion of Mg, Ca, Ba, Nd, Yb, Ti, Zr, and U in haplobasaltic melt
Hinkley et al. Fractionation of families of major, minor, and trace metals across the melt-vapor interface in volcanic exhalations
Mysen et al. Trace element partitioning determined by beta track mapping: an experimental study using carbon and samarium as examples
Volpe 238U-230Th-226Ra disequilibrium in young Mt. Shasta andesites and dacites
SU1599716A1 (en) Method of determining counter concentration of aerosols
Beck et al. Application of isotopic doping techniques to evaluation of reaction kinetics and fluid/mineral distribution coefficients: An experimental study of calcite at elevated temperatures and pressures
Macdougall Using short-lived U and Th series isotopes to investigate volcanic processes
Okai et al. Analytical method for atmospheric tritium with a portable tritium sampling system
Landsberger et al. Analysis of the Arctic aerosol for a ten year period using various neutron activation analysis methods
Loss et al. Transport of symmetric mass region fission products at the Oklo natural reactors
Foland et al. Application of Sr and O isotope relations to the petrogenesis of the alkaline rocks of the Red Hill complex, New Hampshire, USA
Onoe et al. Isotope exchange reaction between U-235 enriched uranium pentafluoride particles and natural uranium hexafluoride gas
Capaldi et al. On the reliability of the 230Th-238U dating method applied to young volcanic rocks
Ellestad et al. The sampling of reactive atmospheric species by transition-flow reactor: application to nitrogen species
Olmez et al. Nondestructive analysis for silicon, rubidium, and yttrium in atomspheric particulate material
Momoshima et al. Variations in radionuclide concentrations and size distribution of radioactive particles from the Chinese nuclear weapon test of October 16, 1980
Kewley et al. Photochemical ozone formation in the Sydney airshed
Inoue et al. Performances of an atmospheric tritium sampler and its application
Ledger et al. Delayed‐neutron activation determination of uranium in thirteen French rock reference samples
Gobrecht et al. Determination of sulphur and antimony in selenium by epithermal neutron activation analysis
Hashimoto et al. Determination of natural α-radionuclides related to millisecond order lives in environmental samples using the time interval analysis (TIA) method
Middleton et al. Experimental and theoretical examination of the formation of sulfuric acid particles
JPH01138495A (en) Method of removing trace amount of radioactive element generated in storage of uranium obtained by reprocessing irradiated nuclear fuel