如何利用脫氣膜技術檢測水中14C
導讀:天津津騰針對目前較為流行的水中14C檢測方法的氮氣消耗量大、耗時較長等問題,該文將脫氣膜技術引入水中14C的檢測。
來源：未知
發(fā)布日期：2019-11-18 15:50【大 中 小】
14C是環(huán)境水中主要的放射性核素之一,主要來源于宇宙射線與上層大氣作用與核反應堆運轉排放。14C是一種低能β放射性同位素,半衰期為5730年,其β射線的最大能量為156keV,平均能量為45keV。我國國家標準將水中14C作為重要檢測指標,其中GB6249Ｇ2011«核動力廠環(huán)境輻射防護規(guī)定»和GB14587Ｇ2011«核動力廠放射性液態(tài)流出物排放技術要求»規(guī)定對核電站液態(tài)流出物,應采樣測量14C。能源行業(yè)標準NBＧT20139Ｇ2012«核電廠環(huán)境放射性本底調(diào)查技術規(guī)范»規(guī)定核電廠環(huán)境本底調(diào)查階段對預計受影響的環(huán)境水域應測量水中14C活度。
天津津騰實驗設備有限公司在現(xiàn)有的水中14C檢測方法中,氮氣載帶都是必要的步驟,將樣品中的14C酸化/濕法氧化產(chǎn)生的CO2載帶至吸收劑中。該步驟原理簡單、操作方便,但存在氮氣消耗大、耗時長的問題.在處理20L環(huán)境水樣品時,氮氣載帶通常耗時約3h,消耗約360L左右的氮氣。本文天津津騰提出將脫氣膜技術應用于水中14C檢測方法中替代氮氣載帶步驟的構思,可以減少水中14C檢測中的氮氣消耗,縮短制樣時間.本文天津津騰采用3MTMLiquiＧCelTM聚丙烯中空纖維膜脫氣膜元件(簡稱“脫氣膜元件”),搭建了基于脫氣膜技術的水中14C分離裝置,研究了脫氣膜技術應用于水中14C檢測的可行性,并與氮氣載帶法進行性能比較.
脫氣膜技術原理
脫氣膜利用膜材料疏水性與氣體擴散原理,使氣體分子通過膜材料小孔實現(xiàn)液相氣相間的轉移.提出了用脫氣膜材料對混合氣體中CO2的分離與吸收.本文天津津騰實驗設備有限公司提出了將脫氣膜用于水中CO2的去除,并將該方法運用于鍋爐給水的氣體去除中.脫氣膜元件內(nèi)有大量疏水性中空纖維小孔,液相測可溶性氣體分子能通過小孔擴散至氣相側.如圖1所示,在水中14C檢測中,待測水樣在一定的壓力下從脫氣膜元件液相側通過,水樣中的CO2通過脫氣膜上小孔進入脫氣膜元件氣相側的氮氣流,導入NaOH溶液中被吸收.
本文天津津騰實驗設備有限公司介紹了脫氣膜技術用于水中14C檢測的前處理研究.通過實驗驗證,采用脫氣膜法的14C檢測前處理工藝在樣品不同濃度、不同體積條件下的無機碳回收率為95％,達到采用氮氣載帶法的傳統(tǒng)水中14C檢測前處理方法同等水平,證明用脫氣膜技術代替氮氣載帶法運用于水中14C檢測前處理具有可行性.采用脫氣膜技術進行14C檢測前處理方法在前處理時間和氮氣消耗2方面相較于氮氣載帶法的傳統(tǒng)水中14C檢測前處理方法有較大優(yōu)勢.20L環(huán)境樣品無機14C前處理實驗中,采用脫氣膜技術的14C檢測前處理方法將前處理時間縮短到60％,氮氣消耗減少到25％.該優(yōu)勢在后續(xù)水中14C檢測的在線測量研究中具有優(yōu)勢,能夠縮短檢測響應時間,延長定期維護周期。
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