空气中氚的甄别测量技术研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国工程物理研究院或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志在本研究所做的任何贡献己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：扬嘭叫签字日期：少坤年5月节日学位论文版权使用授权书本学位论文的作者完全了解并接受中国工程物理研究院研究生部有关保存、使用学位论文的规定，允许论文被查阅、借

2、阅和送交国家有关部门或机构，同时授权中国工程物理研究院研究生部可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学位论文作者签名：江久、山、剔噬轹囝嬲．签字目期：≯／忤右月77日签字日期：刀仫年厂月2-罗曰／万方数据空气中氚的甄别测量技术研究摘要氚是氢的一种放射性同位素，既有天然氚存在，也会有大量人工氚产生。特别是在核能大发展的背景下，反应堆、氚工艺等涉氚场所中氚的操作量逐年增长。空气中相同浓度的I-riD和HT，其辐射危害比为10000：1，所以在

3、不同组分氚源同时存在的情况下，应当进行氚甄别测量，以便对氚的内照射危害作出正确评价。本文在文献综述的基础上，对氚化水蒸气源制备影响因素及Nation干燥器氚甄别性能进行了实验研究，并在此基础上设计了一款基于Nation干燥器的在线氚甄别测量系统。鼓泡法是一种制备氚化水蒸气源的简单易行的途径，本文对鼓泡器直径、装液量这两个影响因素进行了实验研究，并在此基础上进行了氚化水蒸气源的制备。鼓泡器直径对饱和系数(S)影响实验研究结果表明，65mL装液量时，3cm直径鼓泡器的S值优于4cm和5cm直径鼓泡器：装液

4、量对S值影响实验研究表明，3cm直径鼓泡器在45mL装液量时的S值最为理想，均近似于1；氚化水蒸气源制备实验表明，在装液量45mL、0．02"---2Idmin瞬时流量区间，3em直径鼓泡器可以作为氚化水蒸气源的发生装置。分别在HTO、HT以及HTO+HT气氛下，实验研究了吹扫气瞬时流量、样品气瞬时流量和温度对Nation干燥器甄别性能的影响。纯I-riD渗透率实验结果表明，在室温(20℃)条件下，HID在Nation干燥器中的渗透比可达4×103，渗透率在94％以上，且随吹扫气、样品气瞬时流量的增大

5、有微弱增大；纯HT渗透率实验结果表明，HT在Nation干燥器中的渗透比小于1．8×10一，渗透率小于0．19％，且未发现其随样气、吹扫气瞬时流量的变化而变化；混合气源(HTD+HT)渗透率实验结果表明，在lO℃"--'50℃温度下，HTO在Nation干燥器中的渗透率在64％以上，且随温度升高而明显变大，HT在Nation干燥器中的渗透率随温度无明显变化，甄别比可达105量级。基于Nation干燥器，设计了一款在线氚甄别测量系统。该系统主要由弱电流测量模块、数据处理模块、氚化水蒸气甄别模块组成。性能

6、测试结果表明，氚化水蒸气甄别模块的甄别效果较好，能够实现HID与HT的在线甄别测量；记忆效应得到根本消除，为高浓度氚的监测提供了条件。关键词：HTO；HT；Nation；甄别；测量。万方数据空气中氚的甄别测量技术研究U万方数据空气中氚的甄别测量技术研究Tritiumisaradioactiveisotopeofhydrogen．Itisnaturallyoccurringaswellasproducedbyhumanactivity．Withthedevelopmentofnuclearenergy,

7、theamountoftritiuminrelatedareassuchasnuclearreactorandtritiumprocesssiteincreasesannuauy．ThcratioofradiationhazardbyHTOandHTwithsameconcer吐rationinakis10000：1．Thereforeitisnecessarytoingasul'ebothcomponentsseparatelySOthatthein-vitroradiationdamagefrom

8、tritiumcouldbereasonablyestimated．ThcfactorsthathaveinfluencesonHTOproductionbyb曲b№andthediscriminatingabilityofNationdrierhavebeenexperimentanyinvestigated，afterwhichanon-linetritiumdiscriminatingmeasurementsystembasedonNationis