Пассивный диффузионный пробоотборник @ r @

 

Использование: для отбора проб воздуха с радоном и измерения обьемной активООО ности Rn в воздухе. Сущность изобретения: в пассивном диффузионном пробоотборнике 222Rn торцы контейнера выполнены из воздухонепроницаемого материала . Отверстия для доступа воздуха с радоном выполнены в виде продольных прорезей. Прорези выполнены шириной, меньшей размеров адсорбента. Прорези удалены одна от другой в окружном направлении не менее чем на две длины диффузии радона в адсорбенте за максимальное время пробоотбора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 1/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

0 (21) 5013626/05 (22) Р5.11.91 (46) 07,07.93. Бюл. М 25 (76) M.Â.Òåðåíòüåâ, А.Г.Петренюк и И,П.Стамат (56) Авторское свидетельство СССР

М 1573377, кл. G 01 N 1/02, 1990.,(54) П А С С И В Н Ы Й „Ц И Ф Ф У 3 И О Н Н Ы Й

flPO5OOTSOPHVIK Rn (57) Использование: для отбора проб воздуха с радоном и измерения объемной активИзобретение относится к измерению объемной активности Rn в воздухе и

222 предназначено для длительного — от нескольких часов до нескольких суток — отбора проб воздуха .с использованием при этом явления газовой диффузии и адсорбции КП в слое активированного угля. . Цель изобретения — повышение чувствительности определения объемной активности радона.

Доступ радона с окружающим воздухом в объем пробоотборникэ происходит только через продольные прорези, расположенные на боковой поверхности таким образом, что.бы исключить наложение диффузионных фронтов в объеме адсорбента. При этом диффузия радона в объем адсорбента происходит лишь е поперечном направлении по отношению к оси корпуса пробоотборника, поскольку градиент концентраций радона в адсорбенте вдоль оси корпуса оказывается равным нулю. Вследствие этого значительно упрощается расчет максимальной продолжительности пробоотбора Т (в ч) при. Ж 1827019 А3 ности 222Rn в воздухе. Сущность изобретения: в пассивном диффузионном пробоотборнике Rn торцы контейнеравыполнены из воздухонепроницаемого материала. Отверстия для доступа воздуха с радоном выполнены в виде продольных прорезей. Прорези выполнены шириной, меньшей размеров адсорбента. Прорези удалены одна от другой в окружном направлении не менее чем на две длины диффузии радона в адсорбенте за максимальное время пробоотбора. 1 ил. заданных размерах корпуса пробоотборника, соответственно расстояния X (в см) между продольными прорезями на корпусе, поскольку Х =0.43 VT (для диффузии радона в активированном угле). Таким образом, располагая прорези на корпусе пробоотборника на расстоянии 2 X одну от другой, можно полностью исключи ь наложение диффузионных фронтов радона в эдсорбенте от соседних прорезей, что обеспечивает повышение точности опреде- СЭ ления объемной активности радона в воздухе. Кроме того. можно показать, что в описываемом пробоотборнике обеспечивается существенное повышение чувствительности анализа объемной активности радона в воздухе. Для этого сравним площадь контакта воздуха с адсорбентом при идентичных габаритах корпуса пробоотборника в прототипе и в описываемом техническом решении. Очевидно, если ширина прорезей на корпусе радиуса R и длины L равна d (величина d определяется размерами гранул адсорбента и не должна их превышать), 1827019

24 R

К о при m =3 (5) т

К

8 R

ХД приm ó со

Из анализа (1)-(5) следует, что при прочих равных условиях поверхность контакта в описываемом пробоотборнике больше величины аналогичного параметра в прототипе в — (1 — 3 К/d) раз, а следовательно и.

Л чувствительность его выше во столько же раз. Обычно R = 10 мм, à d = 1 мм, что определяет повышение чувствительности анализа в описываемом техническом решении не менее чем в 10 раз.

Кроме этого, аналогично можно показать, что в описываемом пробоотборнике не менее чем на 30-5О/ повышается коэффи. циент использования адсорбента, На чертеже представлен пассивный диффузионный пробоотборник, разрез. . Пробоотборник состоит иэ корпуса 1; выполненного в виде контейнера цилиндрической формы, заполненного адсорбентом— активированным углем 2, при этом для доступа радона с окружающим воздухом то площадь одной щели равна L d = S>; в прототипе на месте прорезей расположены ряды отверстий диаметром d, причем максимальное число этих отверстий в одном ряду определяется в соответствии с формулой изобретения прототипа соотношением

n < 1 /(2 Х) - 1, (1) где X — планируемая заранее максимальнаяглубина диффузии. Тогда суммарная.площадь отверстий в одном ряду равна

2 4 (2 — 1), (2)

Рассмотрим отношение К = Ss/$2 для

° различных вариантов расположения прорезей и рядов отверстий на корпусе пробоотборника, Прежде всего отметим, что d < X <

R, причем нижняя граница значений Х соот.ветствует случаю адсорбции радона лишь в поверхностном слое адсорбента, верхняя— максимальной продолжительности пробоотбора, При Х = d для К получаем

41 8

К =,! „-„(3)

При X = R (в этом случае для прототипа. должно выполнятьея условие L > 2R, когда в ряду есть хотя бы одно отверстие)

8R m ка т-г (4) где m = /R, причем m >2. С учетом этого из выражения (4) получаем: том

40 увеличение точности определения объемной активности радона в воздухе за счет исключения наложения диффузионных фронтов радона в адсорбенте; более полное использование адсорбента в пробоотборнике, а также простоту изготовления корпуса пробоотборника

Формула изобретения

Пассивный диффузионный пробоотборник Вп, содер>кащий контейнер цилинд50 рической формы, заполненный адсорбентом и выполненный с отверстиями на боковой поверхности для доступа воздуха с радоном внутрь пробоотборника, закрытымидиффузионным барьером в виде влагонепроницаемой.мембраны. о т л и ч аю шийся тем, что торцы контейнера выполнены из воздухонепроницаемого материала, а отверстия для доступа воздуха с радоном выполнены в виде продольных прорезей, причем прорези выполнены ши10

35 внутрь пробоотборника на боковой повер» ности контейнера сделаны продольные про рези 3, закрытые влагонепроницаемым диффузионным барьером 4 (например, мембраной изб силиконового каучука). После заполнения углем пробоотборник закрывается крышкой 5, Торцы контейнера (крышка, дно) выполнены из воздухонепроницаемого материала. Ширина продольных прорезей выбирается такой, чтобы исключить высыпание адсорбента и предохранить мембрану 4 от деформации, т.е, меньшей размеров адсорбента. Прорези удалены одна от другой в окружном направлении не менее чем на две длины диффузии радона в адсорбенте за максимальное время пробоотбора.

Пробоотборник работает следующим образом.

Наружный воздух с радоном проникает через влагонепроницаемый диффузионный барьер 4, осушается и проходит в слой активированного угля через прорези на боковой поверхности корпуса 1. Диффузия радона в объем адсорбента происходит лишь в поперечном направлении по отношению к оси корпуса пробоотборника (показаны стрелками), поскольку градиент концентраций радона в адсорбенте вдоль оси корпуса равен нулю, Активность адсорбированного радона измеряется на гамма — спектрометре по гамма — излучению дочерних продуктов радона.

Описанное выполнение пробоотборника позволяет обеспечить: повышение чувствительности анализа не менее чем в 10 раз за счет увеличения поверхности контакта воздуха с адсорбен1827019

Составитель Т.Небытова

Техред М.Моргентал Корректор Q. Кравцова

Редактор З.Ходакова

Заказ 2331 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 риной, меньшей размеров адсорбента, и удалены одна от другой в окружном направлении не менее чем на две длины диффузии радона в адсорбенте за максимальное время пробоотбора.