本發(fā)明屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于空氣氚化水的取樣方法。

背景技術(shù)：

氚作為核工業(yè)及精密武器生產(chǎn)領(lǐng)域重要的原材料之一，具有β放射性和低毒性的特點。其中，氚化水的毒性是氚氣的10000倍以上。由于氚是最小分子量的核素，目前沒有合適的材料能夠完全對其進(jìn)行防護(hù)。因此，涉氚工作人員的氚化水吸入量主要依靠輻射防護(hù)監(jiān)測尿液中氚含量進(jìn)行判定。然而，由于氚通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體到尿液的排出經(jīng)歷了人體復(fù)雜的代謝過程，無法實現(xiàn)直觀、快速了解涉氚人員氚化水的吸收劑量的目的。而目前，中國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中公開的兩種“便攜式氚化水采樣裝置”（公開號分別為：CN204422269U和CN103063480A）均針對現(xiàn)場環(huán)境空氣中氚化水的定點取樣設(shè)計，體積過大，體系相對復(fù)雜，無法攜帶，不適用于人員可能吸入的氚化水取樣。常用的通過硅膠吸收環(huán)境氚化水的方法，雖然方便攜帶，但硅膠吸水過于緩慢且吸附量低，需要長時間（24小時）取樣，取樣后還需將吸附于硅膠上的氚化水進(jìn)行蒸餾，無法適用于涉氚場所短時工作的性質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于空氣氚化水的取樣方法。

本發(fā)明的用于空氣氚化水的取樣方法，其特點是，所述取樣方法使用的取樣裝置包括布置在攜帶箱內(nèi)的散熱風(fēng)扇、半導(dǎo)體制冷片、保溫層、收集容器、溫度傳感器、動力氣泵、電源、溫度顯示器、流量顯示控制器；其連接關(guān)系是，所述的半導(dǎo)體制冷片和散熱風(fēng)扇通過導(dǎo)線與電源連接，半導(dǎo)體制冷片的制熱面緊貼散熱風(fēng)扇；半導(dǎo)體制冷片的制冷面由保溫層殼體包裹，形成制冷腔體；制冷腔體腔體由活動蓋板封口，活動蓋板預(yù)留孔道；制冷腔體內(nèi)放置溫度傳感器和收集容器；所述的溫度傳感器通過信號線與溫度顯示器連接，軟管Ⅰ通過活動蓋板預(yù)留孔道與收集容器的進(jìn)氣口連接，軟管Ⅱ通過活動蓋板預(yù)留孔道與收集容器的出氣口連接，軟管Ⅱ另一端連接動力氣泵出氣口；所述的動力氣泵進(jìn)氣口通過軟管Ⅲ與大氣連通，流量顯示控制器通過信號線與動力氣泵連接，動力氣泵通過導(dǎo)線與電源連接。

所述的取樣方法包括以下步驟：

a.連接交流電插頭，接通電源，使制冷腔體的溫度冷卻至0～4℃；

b.根據(jù)涉氚工作人員的年齡、性別、活動強(qiáng)度等因素的短期呼吸量估算值，調(diào)節(jié)動力氣泵的流量，將進(jìn)氣軟管佩戴在涉氚工作人員的呼吸帶附近；

c.在涉氚工作人員工作期間，始終保持抽氣狀態(tài)，直至工作結(jié)束，關(guān)閉動力氣泵；

d.打開活動蓋板，將收集容器取出后立即封口；

e.測量收集容器中收集的冷凝氚化水體積V；

f. 量取5mL氚化水放入低鉀液閃瓶中，加入5mL液體閃爍液，將低鉀液閃瓶放置在液體閃爍計數(shù)器上計數(shù)得到每分鐘閃爍數(shù)CPM值和液體閃爍計數(shù)器的效率值ν；

g.通過公式獲得涉氚工作人員短期呼吸量的氚化水吸入劑量B。

所述的步驟a中，制冷腔體的溫度冷卻至0～4℃，能夠確保制冷腔的低溫能使氚化水蒸氣快速冷凝而不結(jié)冰。

所述的步驟b中，短期呼吸量估算值參照相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)在5L/min～55L/min范圍內(nèi)。

取樣裝置的半導(dǎo)體制冷片為串聯(lián)P型和N型兩種半導(dǎo)體材料形成的熱電偶對，當(dāng)組成閉合回路后，導(dǎo)體吸熱形成冷端面，向制冷腔提供低溫，另一端放熱形成熱端面，通過散熱風(fēng)扇散除熱量；所述收集容器為盤管、直管和錐形器組成的玻璃器皿，能夠提供空氣冷凝通路、氚化水導(dǎo)出通路，具有整體更換特性；所述動力氣泵為將空氣按一定流速輸送進(jìn)收集容器的隔膜動力氣泵；所述溫度傳感器通過信號線向溫度顯示器傳輸被測容器中氚化水的溫度信息；流量顯示控制器通過信號線設(shè)定和控制氣路中抽氣流速的大小。

本發(fā)明的用于空氣氚化水的取樣方法適用于在涉氚場所工作人員呼吸帶附近氚化水的快速取樣，該方法采用動力泵調(diào)節(jié)流量的方法動態(tài)取樣，不用靜態(tài)長時間取樣，在涉氚人員呼吸帶附近取樣，能夠直接反映工作時間段內(nèi)氚化水的吸入劑量；利用半導(dǎo)體制冷片的peltier效應(yīng)將空氣中的含氚水蒸汽迅速冷凝到收集容器中。半導(dǎo)體制冷片雖然體積小，但制冷效果良好，方便攜帶；取樣裝置采用盤管連通錐形器設(shè)計，實現(xiàn)樣品整體更換，避免取樣過程中的樣品污染；取樣裝置的盤管能夠增長冷凝通路，使抽入的氚化水蒸氣有足夠長的通路冷卻；錐形器上表面的錐度和直管能有效保障氚化水無殘留導(dǎo)出，方便后續(xù)氚化水的氚測量。本發(fā)明具有體積小、使用輕便、樣品更換簡易和動態(tài)取樣等優(yōu)點，適用于在涉氚場所工作人員呼吸帶附近氚化水的快速取樣。

附圖說明

圖 1 為本發(fā)明的用于空氣氚化水的取樣方法中的取樣裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖 2 為本發(fā)明的用于空氣氚化水的取樣方法中的取樣裝置外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1. 散熱風(fēng)扇 2. 半導(dǎo)體制冷片 3. 保溫層 4. 收集容器 5. 活動蓋板 6.溫度傳感器 7.軟管Ⅰ 8. 軟管Ⅱ 9. 軟管Ⅲ 10. 動力氣泵 11.電源 12. 導(dǎo)線 13. 交流電插頭 14. 溫度顯示器 15流量顯示控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明的用于空氣氚化水的取樣方法中的取樣裝置包括設(shè)置在攜帶箱內(nèi)的散熱風(fēng)扇1、半導(dǎo)體制冷片2、保溫層3、收集容器4、溫度傳感器6、動力氣泵10、電源11、溫度顯示器14、流量顯示控制器15；其連接關(guān)系是，所述的半導(dǎo)體制冷片2和散熱風(fēng)扇1通過導(dǎo)線12與電源11連接，半導(dǎo)體制冷片2的制熱面緊貼散熱風(fēng)扇1；半導(dǎo)體制冷片2的制冷面由保溫層3殼體包裹，形成制冷腔體；制冷腔體由活動蓋板5封口，活動蓋板5預(yù)留孔道；制冷腔體內(nèi)放置溫度傳感器6和收集容器4；所述的溫度傳感器6通過信號線與溫度顯示器14連接，軟管Ⅰ7通過活動蓋板5預(yù)留孔道與收集容器4的進(jìn)氣口連接，軟管Ⅱ8通過活動蓋板5預(yù)留孔道與收集容器4的出氣口連接，軟管Ⅱ8另一端連接動力氣泵10出氣口；所述的動力氣泵10進(jìn)氣口通過軟管Ⅲ9與大氣連通，流量顯示控制器15通過信號線與動力氣泵10連接，動力氣泵10通過導(dǎo)線12與電源11連接。

所述的取樣方法包括以下步驟：

a.連接交流電插頭13，接通電源11，使制冷腔體的溫度冷卻至0～4℃；

b.根據(jù)涉氚工作人員的年齡、性別、活動強(qiáng)度等因素的短期呼吸量估算值，調(diào)節(jié)動力氣泵10的流量，將進(jìn)氣軟管佩戴在涉氚工作人員的呼吸帶附近；

c.在涉氚工作人員工作期間，始終保持抽氣狀態(tài)，直至工作結(jié)束，關(guān)閉動力氣泵10；

d.打開活動蓋板5，將收集容器4取出后立即封口；

e.測量收集容器4中收集的冷凝厚度的氚化水體積V；

f.量取5mL氚化水放入低鉀液閃瓶中，加入5mL液體閃爍液，將低鉀液閃瓶放置在液體閃爍計數(shù)器上計數(shù)得到每分鐘閃爍數(shù)CPM值和液體閃爍計數(shù)器的效率值ν；

g.通過公式獲得涉氚工作人員短期呼吸量的氚化水吸入劑量B。

所述的步驟a中，制冷腔體的溫度冷卻至0～4℃，是確保制冷腔的低溫能使氚化水蒸氣快速冷凝而不結(jié)冰。

所述的步驟b中，短期呼吸量估算值參照相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)在5L/min～55L/min范圍內(nèi)。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。