Пассивный диффузионный пробоотборник r

(51)5 6 0 2 И ПАТЕН таьство СССР(56) Автор М 157337 (54) ПАС ПРОБОО (57) Испо ха с радо ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(76) М.В.Терентьев, А.Г,Петренюк СИВНЫЙ ЦИФФУЗИОННЫЙ БОРНИК йпьзование: для отбора проб воздуном и измерения объемной активИзобретение относится к измерению объемной активности Йп в воздухе и222предназначено для длительного - от нескольких часов до нескольких суток - отбора проб воздуха .с использованием при этом явления газовой диффузии и адсорбцииКп 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 ности йп в воздухе, Сущность изобретения: в пассивном диффузионном пробоотборнике йп 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. заданных размерах корпуса пробоотборника, соответственно расстояния Х (в см) между продольными прорезями на корпусе, поскольку Х =0,43(для диффузии радона в активированном угле), Таким обра,зом, располагая прорези на корпусе пробоотборника на расстоянии 2 Х одну от другой, можно полностью исключиь наложение диффузионных фронтов радона в эдсорбенте от соседних прорезей, что обеспечивает повышение точности определения 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 Й и длиныравна б (величина б определяется размерами гранул адсорбента и не должна их превышать), 1827019(5) К8 ВКДпри тл-у соИз анализа (1)-(5) следует, что при прочих равных условиях поверхность контактав описываемом пробоотборнике больше величины аналогичного параметра в прототипе в - (1 - 3 Вй) раз, а следовательно и.8Лчувствительность его выше во столько жераз. Обычно В = 10 мм, а б = 1 мм, чтоопределяет повышение чувствительностианализа в описываемом техническом решении не менее чем в 10 раз.Кроме этого, аналогично можно показать, что в описываемом пробоотборнике неменее чем на 30-5 О повышается коэффи. циент использования адсорбента,На чертеже представлен пассивныйдиффузионный 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 Е б = 51; в прототипе на месте прорезей расположены ряды отверстий диаметром б, причем максимальное число этих отверстий в одном ряду определяется в соответствии с формулой изобретения прототипа соотношениеми1 /(2Х) - 1, (1)где Х - планируемая заранее максимальная.глубина диффузии, Тогда суммарная площадь отверстий в одном ряду равна4 (2Рассмотрим отношение К = 51/2 дляразличных вариантов расположения прорезей и рядов отверстий на корпусе пробоотборника, Прежде всего отметим, что бХЯ, причем нижняя граница значений Х соот,ветствует случаю адсорбции радона лишь в поверхностном слое адсорбента, верхняя - максимальной продолжительности пробоотбора,При Х = д для К получаем4 Е8К= - й-(3) При Х = В (в этом случае для прототипадолжно выполнятьея условие2 В, когда в ряду есть хотя бы одно отверстие)8 Я вд б щ - 2(4)где в = ./В, причем в 2. С учетом этого из выражения (4) получаем:том40 увеличение точности определения объемной активности радона в воздухе за счетисключения наложения диффузионныхфронтов радона в адсорбенте; более полное использование адсорбента в пробоотборнике, а также простоту изготовления корпуса пробоотборникаФормула изобретения Пассивный диффузионный пробоотборник Вп, содеркащий контейнер цилинд 50 рической формы, заполненный адсорбентом и выполненный с отверстиямина боковой поверхности длядоступа воздуха с радоном внутрЬ пробоотборника, закрытымидиффузионным барьером в видевлагонепроницаемой.мембраны. о т л и ч аю щ и й с я тем, что торцы контейнера выполнены из воздухонепроницаемого материала, а отверстия для доступа воздуха срадоном выполнены в виде продольных прорезей, причем прорези выполнены ши 10 1520 253035 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 вадсорбенте 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 равеннулю, 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 риной, меньшей размеров адсорбента, и удалены одна от другой в окружном направлении не менее чем на две длины диффузии Ф Составитель Т.Небытова Редактор З.Ходакова Техред М.Моргентал Корректор О, КравцоваТираж, Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 агаринэ, 101 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро Заказ 2331 ВНИИПИ Госу радона в адсорбенте за максимальное время пробоотбора,