[发明专利]氚含量测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及放射性物质含量测量技术领域，具体而言，涉及一种氚含量测量装置。本发明还涉及一种氚含量测量方法。

背景技术

氚是氢的同位素之一，具有放射性。氚进入人体后会对人体器官造成严重的伤害。氚含量的测量是氚的处理过程中一个不可或缺的环节。

然而现有技术中的氚含量测量方法得出的精度较低。

发明内容

本发明旨在提供一种氚含量测量装置，以解决现有技术中的氚含量测量方法得出的精度较低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述氚含量测量装置的氚含量测量方法。

本发明的实施例是这样实现的：

一种氚含量测量装置，其包括样品单元和对照单元。样品单元包括第一温控室和用于存放待测含氚样品的样品室，样品室设置于第一温控室中；第一温控室和样品室之间设有用于测量样品室向第一温控室的热辐射热功率的第一测量结构。对照单元包括第二温控室和对照室，第二温控室与第一温控室结构相同，对照室位于第二温控室中；第二温控室和对照室之间设有用于测量对照室向第二温控室的热辐射热功率的第二测量结构。样品室中还设有第一校核热源，对照室中还设有第二校核热源，第一校核热源和第二校核热源均为能够调节放热功率的热源。

一种氚含量测量方法，该氚含量测量方法基于上述氚含量测量装置。该氚含量测量方法包括如下步骤：

第一测量步骤：在第一校核热源和第二校核热源的放热功率调节为零的状态下，使用第一测量结构的测量电路测量第一测量结构的热敏电阻的阻值，记录测得的阻值R0；使用第二测量结构的测量电路测量第二测量结构的热敏电阻的阻值，记录测得的阻值r0；

第二测量步骤：调节第一校核热源和第二校核热源的放热功率，依次取若干不同大小的放热功率W_i，并分别使用第一测量结构的测量电路在各个不同的放热功率W_i下测量第一测量结构的热敏电阻的阻值R_i；使用第二测量结构的测量电路在各个不同的放热功率W_i下测量第二测量结构的热敏电阻的阻值r_i；

绘制热敏电阻的灵敏度曲线步骤：以第一测量步骤和第二测量步骤中的测量结果用ΔR_i＝(R_i-r_i)-(R0-r0)计算ΔR_i的值，并以ΔR_i的值为纵坐标，以输入的放热功率W_i的值为横坐标绘制热敏电阻的灵敏度曲线ΔR_i-W_i。绘制所得的灵敏度曲线ΔR_i-W_i请参照图23。

第三测量步骤：将第一校核热源和第二校核热源的放热功率调节为零，并向样品室中加入总质量为M的含氚样品，待第一测量结构和第二测量结构的测量电路的读数稳定后，读取两者示出的样品室中的热敏电阻的阻值R2和对照室中的热敏电阻的阻值r2；

含氚样品的氚含量求得步骤：根据第一测量步骤和第三测量步骤的测量结果计算得出ΔR2＝(R2-r2)-(R0-r0)，然后在绘制热敏电阻的灵敏度曲线步骤所得的灵敏度曲线ΔR_i-W_i上纵坐标值为ΔR2的点对应的横坐标的放热功率值W2即为含氚样品的放热功率；然后通过公式m＝W2/K计算含氚样品中氚的绝对含量m，通过公式(m/M)×100％计算出含氚样品中氚的相对含量，式中的K为单位质量的氚的放热功率，一般可取K＝0.324W/g.

综上所述，本实施例中的氚含量测量装置至少具有以下有益效果：

1)通过对照单元的设置，可降低环境及测量装置本身的因素对测量结果的干扰，能够得到科学、准确、高精度的测量结果；

2)采用第一温控室和第二温控室进行控温，并用隔热体进行隔热，使得内部测量环境能够始终保持稳定，且有利于内部热源形成恒定的热场，不受外界环境的干扰影响，确保测量结果的精确；

3)本装置可采用第一校核热源和第二校核热源对第一测量结构和第二测量结构进行预先校核，提高第一测量结构和第二测量结构的测量准确性。

本实施例中的氚含量测量方法基于上述氚含量测量装置，因此也同样具有测量精度高的有益效果。

附图说明