放射性氚怎么监测和监测规程下载
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解决时间 2021-02-21 03:23
- 提问者网友：浪荡绅士
- 2021-02-20 23:23
放射性氚怎么监测和监测规程下载
最佳答案
- 五星知识达人网友：神鬼未生
- 2021-02-20 23:32
-氚是氢的一种同位素，是一种人工合成的物质，其放射性非常弱。在它的放射性衰变过程中，散发一种β微粒，这种微粒的最高的能量为18kev.。氚的半衰期大约为12年，使得它在放射性物质中存在的时间相对较长。
----由于氚的化学特性与氢相当接近，它非常容易被人体吸收，从而对人的健康造成伤害。也正是因为它易被人体吸收的特点，氢（与碳14）作为显迹同位素用于制药工业。
----在高温和高压的情况下，氚与氘（氢2）结合，释放巨大的能量--人们称之为聚变反应。这将是未来人类能量的基本来源，正如当今它是主要的破坏性力量之一。
----在重水发电厂中，人们极力避免氚的出现。氚是D2O自身捕获中子的结果，在运行了几年之后，当DTO的浓度变得十分高时，它就成了非常危险的物质。
----在以下领域都需要使用氚监测器：核聚变实验室、重水核反应堆、自供电的生产设备、放射性制药实验室（与C14和其他放射性同位素相结合）、武器的生产、研究和开发、部署武器的设施中。
氚的监测方法
----氚的数量或活性是通过它放射性衰变时所释放的能量来确定的。在浓度非常高时，可以使用量热的方法，测量其在衰变时所释放的热量。而使用更为普遍的方法包括检测衰变中释放的β粒子。
1．闪烁计数
----如果氚是液体状态，它的活性可以通过闪烁计数的方法方便地检测到。荧光添加剂与定量的液体混合后，当截击到所释放的β微粒时会产生闪烁现象，这种闪烁可以通过光电倍增管来计数。
2．流气式比例计数器
----如果氚是气体状态而非液体状态，则可以使用流气式比例计数器来监测这种独特的放射性衰变现象。
----流气式比例计数器工作原理是利用气体放大的特性来线性放大由核事件产生的电荷。当被用来检测氚时，流气式比例计数器可以通过通常的电子脉冲的方法来增强非常微弱的β微粒的能量，从而进一步进行处理。OVERHOFF的流气式比例计数器通常用于检测低于10-3μCi/m3的氚。
3．线性电离室
----如果一定量的氚被置于电场中，由放射性衰变产生的电荷能够以平均电流的形式予以收集。虽然氚是一种非常弱的放射性同位素（10-7到10-9Ci/m3）,但仍然可以使用电离室的方式进行检测。使用电离室检测达到的灵敏度依赖于电离室的大小、电流放大器的性能等。
4．氚的不同化学形态
----氚以元素的形态存在，例如HT、DT或T2，或以氧化物的形态存在，例如HTO、DTO或T2O。在化学性能上因液态氚与普通的水完全相同，所以极易被人体吸收；而气态氚则可完全通过肺排出体外。因而就生物学上的危害而言，氚的氧化物更具危险性。
----所以说，正确鉴别氧化氚或检测出氧化氚和氚元素的相对质量显得十分重要。
5．鉴别在其他放射性同位素中的氚
----一般的环境监测。我们所居住的地球本身也是放射性的。当检测空气中的氚时，将氚与其他放射性元素，比如天然产生的氡、从地球或宇宙中产生的本底咖玛辐射等区分开来是十分必要的。使用氡阿尔法抑制脉冲和上文提到的双电离室可以完成此种检测。
6．防止电离室污染（淀积）
----标准KANNE设计的内壳层现用一个薄的金属网所替代。这个金属网是用作电离室排斥电极的，有效屏蔽所有可能由电离室组件的内壁所产生的离子和电子。由于金属网实际的表面积非常小，吸收HTO的记忆效应比常规的电离室减少了二到三个量级。
7．极低水平的测量
----大尺寸电离室（40升）用于检测10-8Ci/m3的氚，这些40升的电离室与空气净化系统或渗透管连接。
----不同应用决定不同的氚监测器的构造
----不同的应用对系统构造的要求不同。通常氚的活性水平决定了运用何种结构。
A．工艺管道（高浓度）
----线性、测量的精度和电离室真空度是检测高浓度氚极为重要的要求。电离室设计必须确保没有饱和和没有泄露，同时还要考虑到放射性可能对电离室结构组件的危害。
----高浓度的氧化氚容易产生吸附于电离室内部的半永久性沉淀，这会产生错误的信号。通过使用特别设计的防污染（淀积）电离子室，则可以解决这个问题。
B．环境监测，手套箱，防护罩，烟囱和微尘监测（中等浓度）
----日常处理大量氚的设施须使用氚监测器来控制其对人类的辐射影响，并保证泄露到环境中的氚控制在最小值。此类应用要求监测器能够检测中等浓度（大于等于0.1μCi/m3）的氚。
----监测器必须能够分辨天然本底中存在的氚，包括氡和外部低水平的伽马场。这就需要采用特殊的方法对监测器进行改造使之可以不受氡的影响。铅屏蔽可以用于减少对外部伽马场的响应。双电离室用于克服外部伽马场的影响。
----核能发电厂及核聚变研究机构。核反应堆周围的大气被巨大的核辐射轰击。空气本身会变成具有放射性，"反应堆气体"也会在氚监测器上产生信号。使用电离室（或流气式比例计数器）对氚的独立测量，可以有效的地减少其他放射性气体的对测量的影响。
----便携式监测器。上述内容同样适用于以电池供电的用于保健物理测量的仪表。一般而言，便携式监测器的灵敏度应当小至可以测量工作环境所限制的浓度。
----便携式监测器有时遭受温度变化的影响。必须特殊设计以满足检测的准确性及避免温度变化产生的零漂。
C．低浓度氚监测器
----由于政府规定日趋严格，对监测器灵敏度的设计要求变得更高。现今美国对灵敏度的规定要求最低至10-9Ci/m3。为了测量到这个水平，须使用氚鼓泡器，就是使含氚的空气流过液体收集器，在周期性的间隔里（通常为一周），收集这些"浓缩"的液体，然后进行氚含量的分析。
----由于氚的化学特性与氢相当接近，它非常容易被人体吸收，从而对人的健康造成伤害。也正是因为它易被人体吸收的特点，氢（与碳14）作为显迹同位素用于制药工业。
----在高温和高压的情况下，氚与氘（氢2）结合，释放巨大的能量--人们称之为聚变反应。这将是未来人类能量的基本来源，正如当今它是主要的破坏性力量之一。
----在重水发电厂中，人们极力避免氚的出现。氚是D2O自身捕获中子的结果，在运行了几年之后，当DTO的浓度变得十分高时，它就成了非常危险的物质。
----在以下领域都需要使用氚监测器：核聚变实验室、重水核反应堆、自供电的生产设备、放射性制药实验室（与C14和其他放射性同位素相结合）、武器的生产、研究和开发、部署武器的设施中。
氚的监测方法
----氚的数量或活性是通过它放射性衰变时所释放的能量来确定的。在浓度非常高时，可以使用量热的方法，测量其在衰变时所释放的热量。而使用更为普遍的方法包括检测衰变中释放的β粒子。
1．闪烁计数
----如果氚是液体状态，它的活性可以通过闪烁计数的方法方便地检测到。荧光添加剂与定量的液体混合后，当截击到所释放的β微粒时会产生闪烁现象，这种闪烁可以通过光电倍增管来计数。
2．流气式比例计数器
----如果氚是气体状态而非液体状态，则可以使用流气式比例计数器来监测这种独特的放射性衰变现象。
----流气式比例计数器工作原理是利用气体放大的特性来线性放大由核事件产生的电荷。当被用来检测氚时，流气式比例计数器可以通过通常的电子脉冲的方法来增强非常微弱的β微粒的能量，从而进一步进行处理。OVERHOFF的流气式比例计数器通常用于检测低于10-3μCi/m3的氚。
3．线性电离室
----如果一定量的氚被置于电场中，由放射性衰变产生的电荷能够以平均电流的形式予以收集。虽然氚是一种非常弱的放射性同位素（10-7到10-9Ci/m3）,但仍然可以使用电离室的方式进行检测。使用电离室检测达到的灵敏度依赖于电离室的大小、电流放大器的性能等。
4．氚的不同化学形态
----氚以元素的形态存在，例如HT、DT或T2，或以氧化物的形态存在，例如HTO、DTO或T2O。在化学性能上因液态氚与普通的水完全相同，所以极易被人体吸收；而气态氚则可完全通过肺排出体外。因而就生物学上的危害而言，氚的氧化物更具危险性。
----所以说，正确鉴别氧化氚或检测出氧化氚和氚元素的相对质量显得十分重要。
5．鉴别在其他放射性同位素中的氚
----一般的环境监测。我们所居住的地球本身也是放射性的。当检测空气中的氚时，将氚与其他放射性元素，比如天然产生的氡、从地球或宇宙中产生的本底咖玛辐射等区分开来是十分必要的。使用氡阿尔法抑制脉冲和上文提到的双电离室可以完成此种检测。
6．防止电离室污染（淀积）
----标准KANNE设计的内壳层现用一个薄的金属网所替代。这个金属网是用作电离室排斥电极的，有效屏蔽所有可能由电离室组件的内壁所产生的离子和电子。由于金属网实际的表面积非常小，吸收HTO的记忆效应比常规的电离室减少了二到三个量级。
7．极低水平的测量
----大尺寸电离室（40升）用于检测10-8Ci/m3的氚，这些40升的电离室与空气净化系统或渗透管连接。
----不同应用决定不同的氚监测器的构造
----不同的应用对系统构造的要求不同。通常氚的活性水平决定了运用何种结构。
A．工艺管道（高浓度）
----线性、测量的精度和电离室真空度是检测高浓度氚极为重要的要求。电离室设计必须确保没有饱和和没有泄露，同时还要考虑到放射性可能对电离室结构组件的危害。
----高浓度的氧化氚容易产生吸附于电离室内部的半永久性沉淀，这会产生错误的信号。通过使用特别设计的防污染（淀积）电离子室，则可以解决这个问题。
B．环境监测，手套箱，防护罩，烟囱和微尘监测（中等浓度）
----日常处理大量氚的设施须使用氚监测器来控制其对人类的辐射影响，并保证泄露到环境中的氚控制在最小值。此类应用要求监测器能够检测中等浓度（大于等于0.1μCi/m3）的氚。
----监测器必须能够分辨天然本底中存在的氚，包括氡和外部低水平的伽马场。这就需要采用特殊的方法对监测器进行改造使之可以不受氡的影响。铅屏蔽可以用于减少对外部伽马场的响应。双电离室用于克服外部伽马场的影响。
----核能发电厂及核聚变研究机构。核反应堆周围的大气被巨大的核辐射轰击。空气本身会变成具有放射性，"反应堆气体"也会在氚监测器上产生信号。使用电离室（或流气式比例计数器）对氚的独立测量，可以有效的地减少其他放射性气体的对测量的影响。
----便携式监测器。上述内容同样适用于以电池供电的用于保健物理测量的仪表。一般而言，便携式监测器的灵敏度应当小至可以测量工作环境所限制的浓度。
----便携式监测器有时遭受温度变化的影响。必须特殊设计以满足检测的准确性及避免温度变化产生的零漂。
C．低浓度氚监测器
----由于政府规定日趋严格，对监测器灵敏度的设计要求变得更高。现今美国对灵敏度的规定要求最低至10-9Ci/m3。为了测量到这个水平，须使用氚鼓泡器，就是使含氚的空气流过液体收集器，在周期性的间隔里（通常为一周），收集这些"浓缩"的液体，然后进行氚含量的分析。
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