Влияние содержания микропримесей в воздухе на поведение радиоактивных аэроионов



Скачать 30.83 Kb.
Дата10.04.2016
Размер30.83 Kb.

УДК 551(06) Моделирование физических процессов в окружающей среде

А.А. АФОНИН, А.А. КОТЛЯРОВ,

А.Ю. МАКСИМОВ1, И.В. РАЗУМОВ



Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

1Проектно-конструкторский филиал концерна «Росэнергоатом», Москва
ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОПРИМЕСЕЙ В ВОЗДУХЕ

НА ПОВЕДЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОИОНОВ
На перенос аэроионов в воздухе при наличии электрического поля влияет их подвижность, коэффициент диффузии и скорость нейтрализации. В работе изучалась зависимость этих параметров от наличия электроотрицательных микропримесей, которые могут присутствовать в воздухе. Установлены отличия, возникающие при переносе радиоактивных аэроионов, обусловленные различными свойствами микропримесей. На основании полученных экспериментальных данных построена модель переноса ДПР (дочерних продуктов радона) в электрическом поле, которая используется для создания измерительных камер селективных измерителей ОА изотопов радона.
Многочисленные литературные данные свидетельствуют о том, что эффективность регистрации радона методом электроосаждения зависит от содержания в воздухе молекулярных примесей и аэрозолей. В частности, известно, что повышение влажности воздуха приводит к повышению вероятности нейтрализации ионов ДПР (216Ро и 218Ро) радона в воздухе, что снижает эффективность регистрации и обуславливает большую погрешность измерений [1]. Однако сами механизмы нейтрализации ионов ДПР в воздухе изучены слабо.

Ранее полученные экспериментальные данные позволяют описать убыль ионов полония при движении в электрическом поле в следующем виде:

PI=e-t/  e-x/x = е-х, где ,

где Е – напряженность электрического поля,  – среднее время жизни относительно нейтрализации, μРо – подвижность иона в воздухе,х – среднее смещение иона.

Для решения поставленной задачи использовались установка и методика, позволяющие экспериментально оценить влияние наличия различных микропримесей в воздухе на параметры μРо, , х. Установка для измерения подвижности состоит из специально сконструированной камеры и аспирационного конденсатора со встроенным в него ППД, через который осуществлялась прокачка по циклу воздуха, содержащего радон [2]. В установке для определения времени жизни ДПР использована система плоскопараллельных осаждающих электродов, предназначенных для создания однородного электрического поля с возможностью изменения расстояния между электродами [3]. Специальный микродозатор позволял создавать в газовом объеме камер необходимую концентрацию микропримесей в воздухе в диапазоне 10-1000 мг/м3, что соответствует значениям ПДУ в воздухе помещений для различных органических веществ (этиловый спирт, ацетон и т.д.).

Результаты экспериментов показали, что значение подвижности ионов 218Ро остается постоянным, не зависит от микропримесей в воздухе и составляет (1,05±0,05) см2 /(с·В). Получены эмпирические зависимости  их от концентрации для некоторых примесей в воздухе (этиловый спирт, ацетон и т.д.).

В рамках расчетной модели исследовано влияние конфигурации электростатического поля в камере измерителя радона на вероятность осаждения ДПР при наличии микропримесей в воздухе. Модель основана на вычислении электрического поля в измерительной камере, расчете траектории движения ионов ДПР и последующем вычислении эффективности электроосаждения ионов с использованием зависимостей для скорости нейтрализации, полученных в экспериментах. Получены зависимости эффективности собирания ДПР для различных значений собирающего напряжения на электродах и величины концентрации для некоторых органических примесей в воздухе. Проведена экспериментальная проверка результатов. Показано, что для измерений проб воздуха, в которых концентрация примесей соответствует нормируемым значениям ПДУ, накладываются определенные требования на конструкцию камер селективных измерителей радона. В случае превышения нормируемых уровней примесей следует предусматривать предварительную очистку проб путем фильтрации воздуха.
Список литературы
1. Котляров А.А., Максимов А.Ю. Исследование характеристик радиоактивных аэроионов // Науч. сессия МИФИ-2002: Сб. науч. тр.: в 13 т. МИФИ, 2002. Т. 5. С. 136-137.

2. Максимов А.Ю., Котляров А.А. Измерение подвижности радиоактивных аэроионов в воздухе // Приборы и техника эксперимента. 2002. № 4. С. 140-143.



3. Афонин А.А., Котляров А.А., Максимов А.Ю. Установка для изучения процессов нейтрализации радиоактивных ионов в воздухе // Приборы и техника эксперимента. 2003. № 1. С. 119-122.


ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 5

Каталог: data -> scientific-sessions -> 2005
2005 -> Нейроноподобных адаптивных систем управления на основе метода автономного адаптивного управления
2005 -> А. Г. Акчурин 1 *, Г. Г. Акчурин 1, Л. А. Мельников 1, Г. А. Селиверстов 2
2005 -> Моделирование физических процессов в окружающей среде
2005 -> Встраивание цифровых водяных знаков в по на уровне ассемблерного и исходного кода
2005 -> Реализация пошагового выполнения
2005 -> Метод рассуждения на основе прецедентов для интеллектуальных систем поддержки принятия решений
2005 -> Теория автоматов при создании корпоративных информационных систем
2005 -> Влияние шумовых показателей интегральных операционных усилителей и компараторов напряжений на точность воспроизведения обрабатываемых сигналов
2005 -> Синаптическая пластичность, отличная от Хеббовского типа пластичности


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница