5.3.3. Метод барботирования

Этот метод основан на прокачке контролируемого воздуха через поглотительный прибор-барботер с последующим измерением активности НТО, поглощенной в барботере. При прокачке контролируемого воздуха НТО будет задерживаться дистиллированной водой в барботере, а выходящий из него воздух будет насыщен парами воды барботера, содержащими растворенную в них НТО.

Дифференциальное уравнение для активности НТО в барботере () может быть записано в виде

(5.17),

где – активность НТО, поглощаемая барботером из прокачиваемого воздуха; – активность НТО, уносимая из барботера с парами воды.

При полном улавливании НТО в барботере и 100%-ном насыщении выходящего из него воздуха и определяют следующими соотношениями:

(5.18);
(5.19),

где – скорость прокачки воздуха; и – количество воды в барботере в начальный момент и после прокачки в течение времени соответственно; – удельное содержание воды в воздухе, выходящем из барботера; – относительная влажность прокачиваемого воздуха. Введя обозначение , подставив значения и в уравнение (5.17) и решая его при начальных условиях = 0 = 0 и относительной влажности , равной 0 < < 1, получим:

(5.20).

Из данного соотношения может быть найдено значение по измеренной активности трития в барботере.

Для определения концентрации НТО в воздухе необходимы следующие аппаратура и материалы: 1) установка для отбора проб НТО (барботер); 2) стеклянная мерная посуда: мензурка, цилиндр на 50—100 мл – 1 шт.; 3) стеклянные медицинские пробирки; 4) набор химреактивов для дезактивации стеклянной посуды; 5) дистиллированная вода.

Принципиальная схема установки для отбора проб изображена на рис. 5.5. Основным элементом установки является барботер 1. Для нормальной работы в данный барботер заливают 40–50 мл дистиллированной воды. Максимальные скорость прокачки и объем прокачанного воздуха равны 5 л/мин и 300 л соответственно. При соблюдении этих режимов работы проскок окиси трития через барботер при температуре окружающего воздуха + 20±5°С и относительной влажности = 0,5–1,0 не превышает 10%, т. е. > 0,90. При уменьшении количества прокачанного воздуха до 200 л р увеличивается до 0,95. Поэтому на практике в большинстве случаев при вычислении концентрации НТО в воздухе поправку на полное поглощение НТО барботером можно не вводить.

При отклонении от указанных выше режимов прокачки воздуха или использовании барботера иной конструкции необходимо экспериментально определять эффективность улавливания НТО барботером.

Перед отбором пробы в чистом помещении барботер заполняют 50 мл дистиллированной воды и для предотвращения загрязнения ее окисью трития входное и выходное отверстия барботера закрывают резиновыми пробками. В таком состоянии барботер транспортируют к месту отбора пробы, где после извлечения резиновых пробок его подсоединяют к установке для отбора проб воздуха. Затем включают воздуходувку и с помощью регуляторов по ротаметру устанавливают необходимую скорость прокачки воздуха

Рис. 5.5. Принципиальная схема установки для отбора НТО методом барботирования

В процессе отбора пробы периодически контролируют скорость прокачки воздуха через барботер. После окончания отбора барботер отсоединяют от установки, отверстия его закрывают резиновыми пробками. В чистом помещении из барботера в медицинскую стеклянную пробирку отбирают 3–5 мл воды. Пробирку закрывают резиновой пробкой и отправляют на измерение. Оставшуюся воду выливают из барботера и его дезактивируют.