[发明专利]一种环境空气中放射性惰性气体连续监测系统

说明书

本发明公开了一种环境空气中放射性惰性气体连续监测系统，包括依次连接的用以采样的抽气泵、与所述抽气泵相连用以分离组分中Hsubgt;­­2/subgt;O和COsubgt;2/subgt;的干燥管、用以分离组分中Osubgt;2/subgt;的第一子系统、用以分离组分中Nsubgt;2/subgt;的第二子系统、用以进一步分离组分中Nsubgt;2/subgt;的第三子系统、用于气体暂存的第四子系统、用以进行组分分离的第五子系统，所述监测系统还包括用以进行气体组分监测的热导检测器以及与热导检测器相连的放射性核素活度浓度检测组件，本发明采用β射线测量方式，探测效率高，测量准确；测量全程温度适宜，较传统的深冷法制样，具有操作简便、安全、稳定的特点；本发明的热导检测器应用于气体组分的整个分离过程，可对气体分离阶段进行实时监控。

技术领域

本发明属于环境检测领域，具体涉及一种环境空气中放射性惰性气体连续监测系统，应用于环境空气中放射性惰性气体连续监测。

背景技术

⁸⁵Kr是一种人工放射性核素，环境空气中活度浓度约1.5Bq/m³，半衰期为10.73年，主要发射β射线，最大能量687 keV，同时发射γ射线，能量为514keV，分支比0.43%。传统的监测方式直接采样，然后放在γ谱仪上测量，该方法探测限高达数万Bq/m³，不适用于环境中⁸⁵Kr活度浓度测量。测量β射线是监测环境空气中放射性核素⁸⁵Kr活度浓度的最佳方式，β射线测量需要得到纯Kr。环境空气中Kr含量为1.14ppm，为了富集浓度得到纯Kr，传统的处理方式是深冷法，即低温吸附、色谱分离，最后在液闪谱仪上测量，该方法探测限可低至10mBq/m³水平，缺点是操作复杂，不利于集成。

¹³³Xe是一种人工放射性核素，是核试验重要的失踪气体，也是禁核试验后全面禁止核试验条约组织技术秘书处所监测的最重要的放射性核素。¹³³Xe半衰期5.24天，可分别发射X射线、γ射线和β射线，典型X射线能量30.80keV，分支比40.9%；γ射线能量38.0keV，分支比38%；β射线最大能量346keV，分支比100%。传统的方法是通过γ谱仪直接测量X射线或γ射线，进而计算出¹³³Xe的活度浓度，该方法采样体积为3L，探测限数百Bq/m³水平仅能针对活度浓度较高的气体样品。

³H是一种天然放射性核素，同时也是核设施排放的最主要的放射性核素之一，半衰期为12.35年，发射纯β射线，最大能量18.6 keV。环境空气中³H以H₂、H₂O、CH₄等形式存在，常规监测仅仅监测空气H₂O中³H，没有考虑到环境CH₄中³H。

发明内容

本发明的目的是为了建立一套环境空气中⁸⁵Kr、¹³³Xe和CH₃T三种核素连续监测的方法，从而提供一套环境空气中惰性气体连续监测系统，可以在常温下实现环境空气中惰性气体核素连续监测，具有探测限低，操作简单，稳定可靠等优点。