Spôsob súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych plynov pomocou mnohovrstvovej scintilačnej komory

Číslo patentu: 218161

Dátum: 15.09.1984

Autori: Chudý Martin, Janík Rudolf, Povinec Pavol

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych prvkov pomocou mnoho vrstvovej scintilačnej komory a za pomoci elektronickej aparatúry uskutočňovaný kontinuálne alebo diskontinuálne je vyznačený tým, že u privádzaného plynu obsahujúceho viaceré rádionuklidy beta sa energiou emitovaného žiarenia beta spektrometricky identifikujú rádionuklidy beta ich úplnou absorpciou a prevádzaním amplitúdovej diskriminácie registrovaných impulzov sa selektívne a súčasne stanovuje ich kvantita.

Text

Pozerať všetko

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A omevv(54) Spôsob súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych plynov pomocou mnohovrstvovej scintilačnej komoryVynález sa týka spôsobu súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych .plynov pomocou mnohovrstvovej sointilačnej komory,využívajúce plastické scintilátory, svetlovoregistráciu jadrového žiarenia, vznikajúceho pri rádioaktívnej premene nuklidov. Umožňuje selektívne stanovenie koncentrácie viacerých rádionuklidov naraz, ako je napríklad meranie koncentrácie 3 H, C, ĺgF, 358, 35 Cl,41 Ar, 133 Xe, 135 Xe a mRn v ovzduší pracovných priestorov jadrových zariadení. Doteraz na kvantitatívne stanovenie koncentrácie rádionuklidov v ovzduší jadrových zariadení, V komínoch, V plynnom chladive ą pod. sa používajú buď plynové alebo scintilačné detektory. Zvyčajne je potrebné,napr. pri prevádzke jadrových zariadení, sledovať koncentráciu niekoľkých rádionuklidov súčasne, ktoré majú rozdielne rozpadové charakteristiky, t. j. .typ rádioaktívneho rozpadu, polčas rozpadu a energiu žiarenia. Tak napríklad V pracovných priestoroch okolo ľahkovodného jadrového reaktora je potrebné sledovať koncentráciu 3 H, 35 Kr, 133 Xe,135 Xe, ako aj ďalších rádionuklidov. Dosiaľ sa tento problém riešil tak, že sa používalomtlwlliv Vltitłitorov a. každý z nich bol na stavený na registráciu určitého rádionuklidu.a, Je možné napríklad použiť ako detektor 3 H ionizačnú komoru a pre vyššie spomínané vzácne plyny použiť plastický scintilačný detektor na beta-žiarenie alebo scintilačný NaI(Tl) detektor na gama-žiarenie. Je možné však kombinovat aj iné typy detektorov. Ionizačné komory na registráciu 3 H sú najvhodnejšie pre rutinné meranie, majú však nevýhodu v tom, že nemôžu stanoviť 3 H V prítomnosti iných rádioaktívnych plynov. Pre tieto účely je možné tiež použit plastické scintilačné detektory. Zatiaľ však tieto detektory sa používali len na registráciu jedného typu rádíonuklidu, napr. 3 H, resp. 35 Kr. Takéto riešenie je však nevýhodné, pretože vyžaduje použ-itie viacerých detektorov a elektronických aparatúr a tým aj zložitejšiu obsluhu.Uvedené nedostatky sú odstránené spôsobom merania koncentrácie rádioaktívnych prvkov pomocou mmohovrstvovej scintilačtnej komory podľa vynálezu za pomoci elektronickej aparatúry uskutočňovaný kontinuálsne alebo disbutiinuálne, aktorého podstatou je, že u privádzaného plyinu (Jbsahujúceho wia-ceré rádiomuklidy beta, sla energiou emitovaného žiarenia beta spektrometrioky identifikujú ráídionuklidy beta ich úplnou absorpciou a- prevádzainímamplitúdovej diskriminácie registrovaných sa selektívne a súčasne stanovuje ich kvantita. Podstatou mhohovrstvovej scintilačnej komory, využívajúcej uvedený spôsob je, že V svetlotesnom puzdre sa nachádzajú dosky plastických scdlntilátorov s vhodnými rozmermi a rozmiestnením, ktoré sú na každej strane svetlovodmi spojené s fotonásobičmi. Vynález využíva fiakt, že plastický scintilačný detektor je schopný rozlíšit beta-častice podľa ich energie, t. j. pracuje ako spektrometer. Treba len zvoliť správnu hrúbku scintilátora tak, aby V ňom dochádzalo k úplnej absorpcii skúmaných beta-častíc. Ak sú u sledovaných rádionuklidov maximálne energie beta-častíc dostatočne rozdielne, potom ich plastický scintilačný detektor môže rozlíšiť podľa amplitúdy registrovaných impulzov. Mnohovrstvová scintilačná komora. a spôsobsúčasného merania koncentrácie rádioaktív nych prvkov spĺňa kritériá pre stanovenie koncentrácie viacerých rádionuklidov súčasne pod hladinou ich maximálne prípustnej koncentrácie a môže pracovať bud v prietokovom alebo statickom režime.Na priloženom výkrese je znázornená mnohovrstvová scintilačná komona, kde v svetlomodrom puzdre 1 sa nachádzajú dosky plastických scintilátorov 2. Tieto sú na každej strane spojené cez svetlovool 3 s fotonásobičom 4.V príklade bolo zariadenie testované pre súčasné stanovenie koncentrácie 3 H, 133 Xe,35 Kr a 135 Xe vo vzduchu. Optimálne parametre mnohovrstvovej scintilačnej komory pre súčasné meranie koncentrácie rádionuklidov s maximálnou energiou beta-častíc v rozmedzí 10 až 1000 kÓV boli nájdené takéto 14 dosiek z plastického scilntilátora o rozmeroch 200 X 10 OX 4,2 mm poukladaných nad sebou s medzerou medzi doskami 3,3 mm. Takto vytvorený citlivý objem komory je 0,95 l. Prierez mhohovrstvovou sc-intilačnou komorou je na obr. 1. Svetlo sa zbiera z knatšich strán do siek z plochy 10 X 11 cm pomocou svetlovodu. Meracia komora .je v hliníkovom puzdre spolu s fotonásobičmi a predzosilňovačmi. Detekčná časť takto tvori samostatný celok, ktorý možno napojiť na prívod meraného Vplynného média a na elektronickú aparatúru. Signál z fotonásobičov sa po rýchlej koincidencii sumuje, zosilňuje a analyzuje viackanálovým amplitúdovým analyzátorom. Reverzívny čítač umožňuje použiť kompenzačné zapojenie komory, potláčajúce, Vplyv externého poľa žiarenia gama.Spolu s elektronikou bola testované v štvorkanálovej verzi-i pre súčasné monitorovanie 3 H (maximálna energia žiarenia beta Emax 18,6 keV), 133 Xe max 345 m, 35 Kr (Ema, 670), 135 Xe (Ema, 190 keV) V atmosfére. Koncentrácie merahých rádionuklidov, prislúchajúce početnostiam v jednotlivých kanáloch, boli vypočitané podľa vzťahovJ kde A je merná aktivita i-teho nuklidu, N početnost impulzov v j-tom kanále amplitúdového analyzátora, kü koeficienty, ktoré sa určujú výpočtom z účinnosti detekcia žiarenia i-teho nuklidu V j-tom kanále, n je počet rádionuklidov V analyzovanom médiu.Na energetickú kąlibráciu boli použité rádioaktívne žiariče, rozpadajúce sa K-záchytom. Experímehtálne zistený detekčný limit,vyjadrený minimálnou merateľnou koncentráciou pre jednotlivé rádionuklidy, ktorú možno stanomit za 100 s merania, ak požadujeme, aby počet signálnych impulzov prevyšoval dvojnásobok štatistickej odchýlky pozadia, kde je kritérium 2 Sigma a aj pre 3 H, 20 Bq . m 3 a pre 153 Xe, 85 Kr a 135 Xe lkBq .. m 3 vzduchu. Tieto hodnoty sú minimálne rádove nižšie ako maximálne prípustné koncentrácie týchto rádionuklidov vo vzduchu.1. Spôsob súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych prvkov pomocou mnohovrstvovej scihtilačnej komory a za pomoci elektronickej aparatúry uskutočňovaný kontinuálne alebo diskontinuálne je vyznačený tým, ,že u privádzaného plynu obsahujúceho viaceré rádionuklidy beta sa energiou emitovanéha žiarenia beta spektrometnicky identifikujú rádionuklidy be ta ích úplnou absorpciou a prevádzanímamplitúdovej diskriminácie registrovaných impulzov sa selektívne a súčasne stanovuje ich kvantita.2. Mnohovrstvová scintilačná komora využívajúca spôsob podľa bodu 1 sa vyznačuje tým, že v svetlotesnom puzdre (1) sa nachádzajú dosky plastických scintilátorov(2), ktoré sú na každej strane svetlovodmi

MPK / Značky

Značky: súčasného, plynov, komory, rádioaktívnych, koncentrácie, scintilačnej, mnohovrstvovej, pomocou, spôsob, merania

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-218161-sposob-sucasneho-merania-koncentracie-radioaktivnych-plynov-pomocou-mnohovrstvovej-scintilacnej-komory.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob súčasného merania koncentrácie rádioaktívnych plynov pomocou mnohovrstvovej scintilačnej komory</a>

Podobne patenty