Приложение Е (Рекомендуемое). Методы измерения скорости десорбции трития и его оксида с загрязненных поверхностей радиометрами газов

Приложение Е
(Рекомендуемое)

Методы измерения скорости десорбции трития и его оксида с загрязненных поверхностей радиометрами газов

Е.1. Это наиболее простые в аппаратурном оформлении методы, позволяющие оперативно производить контроль загрязнения тритием (НТ) и его оксидом (НТО) на больших по размерам загрязненных поверхностях с использованием радиометров газов приведенных в п. 8.2 настоящих МУ.

Е.1.1. Можно рассматривать два метода, отличающиеся по аппаратурному оформлению, оперативности контроля и достоверности полученных результатов:

- метод течеискателя (отсоса), при котором десорбируемая с поверхности активность отсасывается в ионизационную камеру радиометра газов;

- метод выделения десорбированной активности в замкнутую емкость с последующим измерением активности трития радиометром газов.

Е.1.2. С учетом того, что в воздухе рабочих помещений тритий может находиться как в виде НТ и НТО примерно в соотношении 1:1, а рекомендуемое допустимое загрязнение приведено только для трития в форме НТО, то рекомендуется следующий порядок измерения загрязнения поверхностей тритием:

- при измерении суммарного выделения трития (НТ + НТО) с загрязненных поверхностей получено, что если не превышает 50% от рекомендованного допустимого уровня (по НТО), то измерения скорости десорбции НТО можно не проводить и считать, что уровень загрязнения поверхностей составляет ;

- при превышении 50% от допустимых уровней необходимо дополнительно измерять скорость десорбции НТО загрязненными поверхностями.

Е.2. Для проведения измерений в соответствии с методикой необходимо изготовление специальных насадок - накопительных емкостей и влагопоглотителя, предназначенного для поглощения влаги из прокачиваемого через ионизационную камеру воздуха из накопительной емкости.

Е.2.1. Накопительные емкости - конструктивно выполненные в виде ящика, конуса с открытым дном или герметичные, имеющие два штуцера для обеспечения прокачки воздуха, в режиме рециркуляции, через накопительную емкость и ионизационную камеру. В некоторых случаях может использоваться емкость с одним штуцером. Внутренний объем накопительных емкостей, ограниченных измеряемой поверхностью и корпусом накопительной емкости, по возможности, следует выбирать минимальными.

Е.2.2. Влагопоглотитель. Корпус рекомендуется выполнять в виде разборного цилиндра (крышка и корпус), торцы которого в виде конусов заканчиваются входным и выходным штуцерами с вакуумными вентилями. Цилиндрическая часть поглотителя заполняется цеолитом марки NaA. Для исключения попадания цеолита в конусную часть в конце цилиндрической части корпуса и в крышке должны быть укреплены сетки с размером ячейки не более 1,5x1,5 мм. После заполнения цеолитом и сборки его (подсоединение крышки, закрытие вакуумных вентилей), для исключения поступления влаги из атмосферного воздуха должна быть обеспечена полная герметичность поглотителя.

Рекомендуются следующие размеры цилиндрической части поглотителя: диаметр - (40-50) мм, длина - (150-200) мм. Это обеспечивает размещение в поглотителе (200-400) цеолита, что достаточно для полного (более 99%) поглощения влаги в количестве (25-40) г или в воздухе при абсолютной влажности 10 (относительная влажность 65% при 18°С или 50% при 23°С) объемом (2,0-4,0) . После этого из цеолита влагопоглотителя необходимо десорбировать поглощенную влагу.

Е.2.3. Доработка пробоотборной системы.

Для удобства проведения измерений и сокращения времени контроля рекомендуется провести следующую доработку пробоотборной системы:

- на гибком шланге, подсоединенном к входному штуцеру ионизационной камеры, примерно посередине, установить вакуумный вентиль;

- параллельно вентилю подключить влагопоглотитель.

Е.3. Принцип метода.

Определение скорости десорбции трития (НТ) и его оксида (НТО) загрязненных поверхностей реализуется следующим образом:

- при открытом вентиле на шланге и закрытых - на влагопоглотителе измеряется содержание трития в воздухе на месте загрязнения поверхностей ;

- накопительная емкость устанавливается на загрязненной поверхности и после выдержки в течение времени , включается насос ионизационной камеры и, в режиме рециркуляции в течение времени , производится равномерное перемешивание воздуха в накопительной емкости и ионизационной камере. Измеряется суммарная активность , десорбированная в накопительную емкость;

- закрывается вентиль на гибком шланге и открывается вентиль на влагопоглотителе. Аналогично производится измерение активности трития в ионизационной камере , затем измеряется фон ;

- скорость десорбции и вычисляются по формулам:

, (Е.1)

, (Е.2)

, (Е.3)

где: , , - скорость десорбции суммарной, трития и оксида трития, соответственно, ; , - объем накопительных камер, соответственно, л; S - площадь поверхности, ограниченная накопительной емкостью, соответственно, ; , , , - время десорбции и рециркуляции при измерении , , соответственно, ч.

Е.4. Метод течеискателя.

Е.4.1. Наиболее простой и оперативный метод, применяемый при исследовании загрязнения поверхностей (пол, оборудование и т.п.), а также для контроля хлопчатобумажной спецодежды во время работы или по ее окончании непосредственно на человеке.

Е.4.2. Метод реализуется путем подсоединения к входному (всасывающему) штуцеру ионизационной камеры специальной насадки (воронки) диаметром мм, с помощью которой отсасывается воздух с измеряемой поверхности. Измерения проводят следующим образом:

- при открытом вентиле на гибком шланге и закрытых - на влагопоглотителе измеряется концентрация трития в воздухе на высоте м от пола вблизи от места проведения измерения ;

- воронка подносится к измеряемой поверхности на расстояние мм (для обеспечения этого расстояния на краях воронки можно установить 3-5 ножек высотой мм, для пола и оборудования) или вплотную (хлопчатобумажные одежда и другие мягкие ткани), включается насос прокачки воздуха на время достижения установившихся показаний измерительного прибора (прокачка примерно 3-х кратного объема камеры, время прокачки ) и производится измерение суммарной десорбированной активности в камере;

- при открытом вентиле на гибком шланге и закрытых на влагопоглотителе аналогично измеряется активность десорбированная с поверхности трития и фон ;

- скорости десорбции трития и его оксида (НТО) вычисляется по формулам:

, (Е.4)

, (Е.5)

где: , - скорость десорбции суммарная (НТ + НТО) и НТ, соответственно, ; , - десорбированная активность трития в камере, суммарная (НТ + НТО) и НТ, соответственно, Бк; S - измеряемая поверхность, ограниченная воронкой, ; - время абсорбции трития в камеру объемом , ч; - производительность насоса, л/ч.

Скорость десорбции НТО вычисляется по формуле Е.3.

Е.4.3. Метод позволяет сравнительно быстро произвести измерение поверхностей во многих точках. Но так как точно не определена поверхность, с которой отбирается выделяющийся тритий, вследствие подсоса за пределами воронки, погрешность метода может достигать 50% и более. Поэтому при обнаружении загрязнения выше допустимых уровней рекомендуется проводить проверку результатов измерения другими методами.

Е.5. Методы, основанные на измерении десорбции трития с фиксированной поверхности в замкнутые емкости, оборудованные двумя штуцерами.

Е.5.1. Можно рассматривать два варианта методов основанных на:

- измерении трития за время экспозиции в накопительной емкости без дна;

- измерении трития, выделившегося из изделия, выдержанного в герметичной емкости в течение времени .

Е.5.2. Первый метод рекомендуется применять для измерения загрязнения поверхностей в рабочих помещениях. Поверхность накопительной емкости и время экспозиции выбираются с учетом величины десорбированной активности, которую необходимо измерять, и чувствительности радиометра. Объем накопительной емкости для уменьшения времени рециркуляции при измерении желательно выбирать минимальным (меньше объема ионизационной камеры).

При измерении времени накопления активности емкости должно быть значительно больше времени перемешивания , то есть . При время определяется как , где - производительность насоса, л/ч.

Е.5.3. Метод измерения скорости десорбции трития с поверхностей помещенных в герметичную емкость:

- здесь, в качестве, накопительной герметичной емкости рекомендуется выбирать металлическую емкость из слабосорбирующего тритий материала.

Для малых времен экспозиции (порядка 20-30 мин) можно в качестве емкостей использовать пластикатовые мешки (полиэтилен).

Объем емкости выбирается, исходя из размеров измеряемых деталей оборудования.

Этот метод измерения загрязнения поверхностей может проводиться в лабораторном помещении при сравнительно низком содержании трития в воздухе рабочего помещения. Кроме того, время выдержки деталей, инструмента, изделий при реализации этого метода практически не ограничивается. В результате чего можно измерять очень низкие скорости десорбции трития. Поэтому метод рекомендуется применять для измерения загрязнения поверхностей деталей, инструмента, изделий, передаваемых в бесконтрольное использование.

Е.5.4. Порядок измерения скорости десорбции НТ и НТО загрязненными поверхностями в накопительной емкости без дна и герметичные, а также расчет скоростей десорбции , производится аналогично разделу Е.3.