基于常温吸附的放射性氙样品高效纯化制备技术研究

第"期 ! ! 常 印 忠 等 (基 于 常 温 吸 附 的 放 射 性 氙 样 品 高 效 纯 化 制 备 技 术 研 究
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!!放射性核素监测是全面禁止核试验条约 "T9\9#国 际 监 测 系 统 "Pa6#" 种 监 测 技 术 手 段 之 一!在 判 定 可 疑 事 件 是 否 为 核 事 件 或 核 爆 炸方面具有 决 定 性 作 用 $ **?<+ 放 射 性 核 素 监 测 主要测量大气中的放射性颗粒物和惰性气体 氙$放射 性 氙 同 位 素 "*<*B2- %*<<B2- %*<<B2和 *<!B2#半衰期适中%裂 变 产 额 较 大!是 监 测 地 下 或水下核 爆 炸 最 有 效 的 目 标 之 一 $ *"+ 依 据 条 约!全 球 需 建 立 由 G) 个 监 测 台 站 和 *> 个 放 射 性 核 素 实 验 室 组 成 的 监 测 网 络 !其 中 ") 个 台 站 在条约生效后同时具备大气放射性氙和颗粒物 的监测能力 $ *!+
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原子能科学技术 +,$-./0123456/.21/271892/:1$%$45
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基于常温吸附的放射性氙样品 高效纯化制备技术研究
常印忠*(张生栋*" 陈占营(刘蜀疆(贾怀茂(王世联(
*&中 国 原 子 能 科 学 研 究 院 北 京 !*)("*< (&禁 核 试 北 京 国 家 数 据 中 心 和 北 京 放 射 性 核 素 实 验 室 北 京 !*)))G!
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摘要大气放射性氙是全面禁止核试验条约重要的 监 测 目 标为 提 高 氙 样 品 的 探 测 灵 敏 度在 进 行 放 射 性活度测量前需将样品纯化除氡并转移至测量容器本文针对氙样品高效纯化制备 过 程 中 的 关 键 技 术研究了氙在三级吸附柱上的吸附脱附行为并考 察 了 氙 样 品 量 及 色 谱 参 数 对 氙 色 谱 峰 宽 的 影 响确 定了纯化制备流程参数利用氙样 品 对 纯 化 制 备 流 程 进 行 测 试氙 的 回 收 率 大 于 @)[氡 去 污 因 子 大 于 *)" 实 现 了 放 射 性 氙 样 品 的 高 效 纯 化 制 备 关 键 词 氙 样 品 常 温 纯 化 制 备 除 氡 中图分类号O><(!!! 文献标志码+!!!文章编号*)))?>@<*()(*)"?)>*(?)G !"#*)&A!<G5DH&()*@&5$EI.71&)AA>
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收 稿 日 期 ()*@?*)?(*修 回 日 期 ()()?)*?)> 作 者 简 介 常 印 忠 *@AA 男 辽 宁 绥 中 人 助 理 研 究 员 博 士 研 究 生 核 燃 料 循 环 与 材 料 专 业 " 通 信 作 者 张 生 栋 0?-7.%D:714V8"/.72&7/&/1
针对大气放射性氙监测需求!瑞典%法国和俄 罗斯的 研 究 机 构 分 别 开 发 了 6+L'+%6c+=+B 和 +dPB 氙 自 动 监 测 系 统*>?@+$< 套 系 统 分 别 采用不同的技术手段实现对大气中氙的浓缩! 并与氡 等 杂 质 分 离$ 在 进 行 放 射 性 活 度 测 量 后!氙 样 品 转 入 体 积 较 大 的 不 锈 钢 瓶 中 进 行 暂 时 归 档 !归 档 样 品 的 体 积 最 大 约 为 <!) -=$ 若 发 现 可 疑 信 息!需 将 归 档 样 品 送 往 指 定 放 射 性 核素实验室进行详细测量分析$为提高探测灵 敏度!放 射 性 氙 测 量 容 器 的 体 积 较 小!一 般 为 >#() -= $ *G!*)?**+ 因 此!放 射 性 核 素 实 验 室 在 进 行 氙 归 档 样 品 活 度 测 量 前!需 将 样 品 纯 化 并 转移至测量容器中$法国放射性核素实验室研 制 了 液 氮 条 件 下 氙 样 品 自 动 转 移 装 置!氙 回 收 率约为 >)[$ 北 京 放 射 性 核 素 实 验 室 研 制 了 一 套 手 动 转 移 制 源 装 置!以 活 性 炭 低 温 吸 附 结 合 隔 膜 泵 实 现 样 品 的 纯 化 制 备!氙 回 收 率 约 为 G)[ $ **(+ 中国 工 程 物 理 研 究 院 研 究 了 氙 样 品 分 离 纯 化 流 程 !采 用 液 氮 低 温 吸 附 %多 级 分 子 筛 柱除杂!对氙的回收率达到@)[ $ **<+ 上述研究 均 采 用 液 氮 低 温 吸 附 氙 样 品!虽 可 减 小 吸 附 柱 的体积!但 操 作 复 杂%不 易 实 现 设 备 自 动 化 运 行 !氙 回 收 率 偏 低 !且 均 不 具 备 除 氡 能 力 $ 常 温 吸 附 技 术 操 作 方 便 %易 于 实 现 自 动 化 !是 进 行 氙 归档样品纯化制备的最佳选择之一$随着核素 实 验 室 技 术 发 展!原 有 手 动 低 温 转 移 制 源 装 置 已 不 能 满 足 需 要 !急 需 建 立 一 套 具 备 除 氡 能 力 %