5.3.1. Ионизационный метод

Измерение активности трития связано с определенными трудностями, вызванными главным образом крайне низкой энергией его β-излучения ( = 18 кэВ) – наиболее низкой среди всех известных β-излучателей. Максимальный пробег β-частиц трития в веществе настолько мал (в воздухе = 5,7 мм), что практически исключает применение каких-либо пленок, отделяющих измеряемый объект от чувствительности объема измерительного прибора. Поэтому прямой метод контроля объемной активности трития в воздухе основывается на введении контролируемой среды во внутренний объем ионизационной камеры и измерении тока ее, создаваемого β-излучением трития.

С помощью двух ионизационных камер, на входе одной из которых поставлен влагопотлотитель, по разности показаний их можно оценивать концентрацию НТО () в воздухе (). Однако в этом случае для повышения точности определения целесообразно использование дифференциальной камеры (рабочая, измеряющая и компенсационная с влагопоглотителем, включенная встречно) с одним измерительным прибором.

На рис. 5.3 приведена структурная схема установки для раздельного контроля концентрации и в воздухе, состоящая из двух почти одинаковых ветвей. Отличие заключается в том, что во второй ветви на входе ионизационной камеры дополнительно установлен влагопоглотитель 4.

Рис. 5.3. Структурная схема установки для контроля концентрации трития в воздухе

Первая ветвь предназначена для измерения суммарной концентрации НТ и НТО в воздухе. Во второй ветви НТО задерживается влагопоглотителем и измеряется концентрация только НТ.

На практике в зависимости от поставленной задачи приведенную на рис. 5.3 установку можно значительно упростить, исключив некоторые элементы. Так, например, при оперативном контроле в большинстве случаев достаточно измерить только суммарную концентрацию НТ и НТО в воздухе. Для измерения достаточно одной (первой) ветви структурной установки, приведенной на рис. 5.3, описание которой приводится ниже.

При раздельном контроле НТ и НТО в качестве поглотителя может быть использована стеклянная или металлическая ловушка с эффективным путем воздушного потока 150—200 мм и объемом 4000 см³, наполненная силикагелем или синтетическими цеолитами типа NaA. Эта ловушка обеспечит улавливание влаги в течение 8 ч при скорости прокачки воздуха 50 л/мин и относительной влажности контролируемого воздуха 80% при 20° С.

Указанным выше методом возможно определение только достаточно больших значений объемной активности трития. Для контроля объемной активности НТО используются лабораторные методы с использованием измерений методом жидкого сцинтиллятора.

Окись трития НТО является сверхтяжелой водой и поведение ее в воздушной среде аналогично поведению атмосферной влаги. Поэтому методы контроля концентрации НТО в воздухе рабочих помещений могут быть основаны на отборе проб атмосферной, влаги и измерении концентрации трития в ней. В практике дозиметрического контроля могут быть использованы методы, основанные на полном или частичном отборе атмосферной влаги из определенного объема контролируемого воздуха: вымораживание и барботирование.

Полученные пробы в виде конденсата атмосферной влаги или раствора его в дистиллированной воде измеряют на жидкостном сцинтилляционном счетчике. Пробы в большинстве случаев можно вводить в жидкий сцинтиллятор без дополнительной обработки. Предлагаемые методы контроля позволяют измерять среднюю объемную активность НТО в воздухе рабочих помещений, в вентиляционных выбросах и в среде технологического оборудования за время отбора пробы в пределах от получаса до семи суток. Содержание элементарного трития, в 10⁴ раз превышающее объемную активность НТО, не оказывает влияния на результаты измерений.