放射性氚怎么監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)規(guī)程下載

【專(zhuān)家解說(shuō)】：-氚是氫的一種同位素，是一種人工合成的物質(zhì)，其放射性非常弱。在它的放射性衰變過(guò)程中，散發(fā)一種β微粒，這種微粒的最高的能量為18kev.。氚的半衰期大約為12年，使得它在放射性物質(zhì)中存在的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。 ----由于氚的化學(xué)特性與氫相當(dāng)接近，它非常容易被人體吸收，從而對(duì)人的健康造成傷害。也正是因?yàn)樗妆蝗梭w吸收的特點(diǎn)，氫(與碳14)作為顯跡同位素用于制藥工業(yè)。 ----在高溫和高壓的情況下，氚與氘(氫2)結(jié)合，釋放巨大的能量--人們稱(chēng)之為聚變反應(yīng)。這將是未來(lái)人類(lèi)能量的基本來(lái)源，正如當(dāng)今它是主要的破壞性力量之一。 ----在重水發(fā)電廠中，人們極力避免氚的出現(xiàn)。氚是D2O自身捕獲中子的結(jié)果，在運(yùn)行了幾年之后，當(dāng)DTO的濃度變得十分高時(shí)，它就成了非常危險(xiǎn)的物質(zhì)。 ----在以下領(lǐng)域都需要使用氚監(jiān)測(cè)器:核聚變實(shí)驗(yàn)室、重水核反應(yīng)堆、自供電的生產(chǎn)設(shè)備、放射性制藥實(shí)驗(yàn)室(與C14和其他放射性同位素相結(jié)合)、武器的生產(chǎn)、研究和開(kāi)發(fā)、部署武器的設(shè)施中。 氚的監(jiān)測(cè)方法 ----氚的數(shù)量或活性是通過(guò)它放射性衰變時(shí)所釋放的能量來(lái)確定的。在濃度非常高時(shí)，可以使用量熱的方法，測(cè)量其在衰變時(shí)所釋放的熱量。而使用更為普遍的方法包括檢測(cè)衰變中釋放的β粒子。 1.閃爍計(jì)數(shù) ----如果氚是液體狀態(tài)，它的活性可以通過(guò)閃爍計(jì)數(shù)的方法方便地檢測(cè)到。熒光添加劑與定量的液體混合后，當(dāng)截?fù)舻剿尫诺摩挛⒘r(shí)會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，這種閃爍可以通過(guò)光電倍增管來(lái)計(jì)數(shù)。 2.流氣式比例計(jì)數(shù)器 ----如果氚是氣體狀態(tài)而非液體狀態(tài)，則可以使用流氣式比例計(jì)數(shù)器來(lái)監(jiān)測(cè)這種獨(dú)特的放射性衰變現(xiàn)象。 ----流氣式比例計(jì)數(shù)器工作原理是利用氣體放大的特性來(lái)線(xiàn)性放大由核事件產(chǎn)生的電荷。當(dāng)被用來(lái)檢測(cè)氚時(shí)，流氣式比例計(jì)數(shù)器可以通過(guò)通常的電子脈沖的方法來(lái)增強(qiáng)非常微弱的β微粒的能量，從而進(jìn)一步進(jìn)行處理。OVERHOFF的流氣式比例計(jì)數(shù)器通常用于檢測(cè)低于10-3μCi/m3的氚。 3.線(xiàn)性電離室 ----如果一定量的氚被置于電場(chǎng)中，由放射性衰變產(chǎn)生的電荷能夠以平均電流的形式予以收集。雖然氚是一種非常弱的放射性同位素(10-7到10-9Ci/m3),但仍然可以使用電離室的方式進(jìn)行檢測(cè)。使用電離室檢測(cè)達(dá)到的靈敏度依賴(lài)于電離室的大小、電流放大器的性能等。 4.氚的不同化學(xué)形態(tài) ----氚以元素的形態(tài)存在，例如HT、DT或T2，或以氧化物的形態(tài)存在，例如HTO、DTO或T2O。在化學(xué)性能上因液態(tài)氚與普通的水完全相同，所以極易被人體吸收;而氣態(tài)氚則可完全通過(guò)肺排出體外。因而就生物學(xué)上的危害而言，氚的氧化物更具危險(xiǎn)性。 ----所以說(shuō)，正確鑒別氧化氚或檢測(cè)出氧化氚和氚元素的相對(duì)質(zhì)量顯得十分重要。 5.鑒別在其他放射性同位素中的氚 ----一般的環(huán)境監(jiān)測(cè)。我們所居住的地球本身也是放射性的。當(dāng)檢測(cè)空氣中的氚時(shí)，將氚與其他放射性元素，比如天然產(chǎn)生的氡、從地球或宇宙中產(chǎn)生的本底咖瑪輻射等區(qū)分開(kāi)來(lái)是十分必要的。使用氡阿爾法抑制脈沖和上文提到的雙電離室可以完成此種檢測(cè)。 6.防止電離室污染(淀積) ----標(biāo)準(zhǔn)KANNE設(shè)計(jì)的內(nèi)殼層現(xiàn)用一個(gè)薄的金屬網(wǎng)所替代。這個(gè)金屬網(wǎng)是用作電離室排斥電極的，有效屏蔽所有可能由電離室組件的內(nèi)壁所產(chǎn)生的離子和電子。由于金屬網(wǎng)實(shí)際的表面積非常小，吸收HTO的記憶效應(yīng)比常規(guī)的電離室減少了二到三個(gè)量級(jí)。 7.極低水平的測(cè)量 ----大尺寸電離室(40升)用于檢測(cè)10-8Ci/m3的氚，這些40升的電離室與空氣凈化系統(tǒng)或滲透管連接。 ----不同應(yīng)用決定不同的氚監(jiān)測(cè)器的構(gòu)造 ----不同的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)構(gòu)造的要求不同。通常氚的活性水平?jīng)Q定了運(yùn)用何種結(jié)構(gòu)。 A.工藝管道(高濃度) ----線(xiàn)性、測(cè)量的精度和電離室真空度是檢測(cè)高濃度氚極為重要的要求。電離室設(shè)計(jì)必須確保沒(méi)有飽和和沒(méi)有泄露，同時(shí)還要考慮到放射性可能對(duì)電離室結(jié)構(gòu)組件的危害。 ----高濃度的氧化氚容易產(chǎn)生吸附于電離室內(nèi)部的半永久性沉淀，這會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)。通過(guò)使用特別設(shè)計(jì)的防污染(淀積)電離子室，則可以解決這個(gè)問(wèn)題。 B.環(huán)境監(jiān)測(cè)，手套箱，防護(hù)罩，煙囪和微塵監(jiān)測(cè)(中等濃度) ----日常處理大量氚的設(shè)施須使用氚監(jiān)測(cè)器來(lái)控制其對(duì)人類(lèi)的輻射影響，并保證泄露到環(huán)境中的氚控制在最小值。此類(lèi)應(yīng)用要求監(jiān)測(cè)器能夠檢測(cè)中等濃度(大于等于0.1μCi/m3)的氚。 ----監(jiān)測(cè)器必須能夠分辨天然本底中存在的氚，包括氡和外部低水平的伽馬場(chǎng)。這就需要采用特殊的方法對(duì)監(jiān)測(cè)器進(jìn)行改造使之可以不受氡的影響。鉛屏蔽可以用于減少對(duì)外部伽馬場(chǎng)的響應(yīng)。雙電離室用于克服外部伽馬場(chǎng)的影響。 ----核能發(fā)電廠及核聚變研究機(jī)構(gòu)。核反應(yīng)堆周?chē)拇髿獗痪薮蟮暮溯椛滢Z擊。空氣本身會(huì)變成具有放射性，"反應(yīng)堆氣體"也會(huì)在氚監(jiān)測(cè)器上產(chǎn)生信號(hào)。使用電離室(或流氣式比例計(jì)數(shù)器)對(duì)氚的獨(dú)立測(cè)量，可以有效的地減少其他放射性氣體的對(duì)測(cè)量的影響。 ----便攜式監(jiān)測(cè)器。上述內(nèi)容同樣適用于以電池供電的用于保健物理測(cè)量的儀表。一般而言，便攜式監(jiān)測(cè)器的靈敏度應(yīng)當(dāng)小至可以測(cè)量工作環(huán)境所限制的濃度。 ----便攜式監(jiān)測(cè)器有時(shí)遭受溫度變化的影響。必須特殊設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足檢測(cè)的準(zhǔn)確性及避免溫度變化產(chǎn)生的零漂。 C.低濃度氚監(jiān)測(cè)器 ----由于政府規(guī)定日趨嚴(yán)格，對(duì)監(jiān)測(cè)器靈敏度的設(shè)計(jì)要求變得更高?，F(xiàn)今美國(guó)對(duì)靈敏度的規(guī)定要求最低至10-9Ci/m3。為了測(cè)量到這個(gè)水平，須使用氚鼓泡器，就是使含氚的空氣流過(guò)液體收集器，在周期性的間隔里(通常為一周)，收集這些"濃縮"的液體，然后進(jìn)行氚含量的分析。