Способ определения периода полураспада трития
Изобретение относится к методам регистрации параметров радиоактивных изотопов трития. Цель изобретения - повьшение достоверности определения периода полураспада трития - достигается тем, что в емкость с пробой трития дополнительно вводят балластный газ, не содержащий водорода в молеку лах и инертный по отношению к газообразному водороду и материалу стенок емкости, причем измеряют зависимость от времени величины отношения содержания Не к балластному газу в пробе, а период полураспада определяют по определенному соотношению. 1 3.п. . а (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (191 (11) Ai (504.Q
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3921793/31-25 (22) 04.07.85 (46) 30,01.88. Бюл. У 4 (71) Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе (72) Ю.А.Акулов, Н.Н.Аруев, b.А,Мамырин, JI.Â.Õàáàðèí и В. С.Юденич . (53) 621.387.4 (088.8) (56) Jones W.М. Phys. Hev. 1951, ч. 83, 1(3, р ° 537-539.
Виду С.R., аког(1ап К.С. MLM — 2458, 1977.
Jones P.М.S. Nucl Mater 1967, ч.21, У 2, р. 239-240.
Jones W.Ì. Phys. Rev. 1955 ч. 100, 1Ф 1, р. 124-125. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА IIOJLYРАСПАДА ТРИТИЯ (57) Изобретение относится к методам регистрации параметров радиоактивных изотопов трития, Цель изобретения— повышение достоверности определения периода полураспада трития — достигается тем, что в емкость с пробой трития дополнительно вводят балластный газ, не содержащий водорода в молекулах и инертный по отношению к газообразному водороду и материалу стенок .емкости, причем измеряют зависимость от времени величины отношения содержания Не к балластному газу в пробе, а период полураспада определя. ют по определенному соотношению.
1 з.п. ф-лы.!
295918
Изобретение относится к ядерной физике, в частности измерениям постоянных р -расПада, и может быть использовано для получения нового
5 достоверного значения периода полураспада трития (Т ) в газообраз1/2 ной смеси изотопов водорода.
Цель изобретения — повышение достоверности определения периода полураспада путем исключения измерений абсолютных количеств трития и Не.
Предлагаемый способ реализуют сле" дующим о бр аэ ом.
Величины параметров в данном описании примера выбраны таким образом, чтобы при времени экспозиции пробы около одного года (время экспозиции измеряют точно) погрешность измерения Т 11 трития составила около 20
О, 1i. . При этом предполагается, что измерения проводят масс-спектрометрическим методом, а в количестве материалов емкостей и установки для наполнения их газами применяют мо- 25 либденовое стекло толщиной 1 мм;
Пробу — газообразный тритирован» ный водород любого состава (Т,, НТ, Т) — с целью отделения примесей, главным образом из стопов гелия, пр о- 3О пускают через нагретую до T. 600 0 палладиевую мембрану в вакуумированз ный объем смесителя (100 см ) . Момент прохождения газом мембраны принят эа t,. .Время перехода газом мембраны не должно быть велико, в нашем случае — не более S мин. Затем в объем смесителя напускают балласт4 ный газ - Не, выдерживают смесь тритированного водорода и Не для рав- 40
4 номерного перемешивания в смесителе в течение 1 ч, напускают смесь в две ампулы ((= 5 см, d = см), причем парциальные давления s ампулах тритиОВЯннОго ВОДОрОДЯ и lie сОстаВляют 4
4 около 0,25 атм, затем отпаивают их, помещают в жидкий азот и хранят их в азоте в течение всего времени опыта. Примерно через полгода вынимают одну иэ ампул, помещают в вакуумированный ампулоломатель, разбивают ам50 пулу, отделяют тритированный водород с помощью нагретой палладиевой мембраны, оставшейся смесью изотопов гелия заполняют около 100 ампул и их
55 отпаивают. Момент прохождения газом мембраны принимают за t >, Затем ампулы заправляют в кассетньй ампулоломатель, соединенный с камерой масс-анаЯ = 52 Х (1)
R H ч к,2
1 Ч кк, и
Б выражение (2 ) H . не входит, отсюда следует, что предлагаемый способ не требует знания точного значения отношения H в калибровочной к пробе. Достаточно лишь чтобы H не к менялось в интервале времени между двумя измерениями или менялось очень мало: вполне преемлемо изменение H менее 0,0!1. Входящие в (2) величии ч ны H и H„2 дают возможность учеК 1 та изменения чувствительности кана-. лов регистрации в зависимости от на-. стройки прибора и от других причин, Для точных масс-спектрометрических измерений в камере масс-спектрометра поддерживают одинаковое давление при измерении калибровочной смеси и пробы; это легко обеспечить тем, что давление в камере прибора определяется балластным газом, которого в пробе намного больше, чем Не, несмотря на то, что в пробе при первом и втором измерениях количество Не может меняться в несколько раз, Дублет Т Не не разделяется при стандартных масс-спектрометрических измерениях, поэтому перед напуском пробы в камеру анализатора тритий отделяют с помощью палладиевой мембраны.
Иэ сказанного следует, что для получения величины Т трития нет не1!2 обходимости в измерениях абсолютных количеств газов и сопутствующих таким измерениям величин; нужно лишь при масс-спектрометрическом анализе измерить четыре отношения ионных токов. При измерении отношений токов лизатора, и измеряют ионные токи
Не и Не. По прошествии еще шести месяцев проводят те же самые операции с второй ампулой.
Измерения отношений содержаний изотопов масс-спектрометрическим споЪ собом проводят обычно с помощью точ» но известных калибровочных смесей
R„,èçìåðÿÿ отношения токов ионов в канай лах регистрации Не и Не при измерении пробы R и калибровочной смеси
К„и вычисляя отношения R u R no формулам:
12959 18
1п 2 ехр (--;.--- (t — t j 1, Yqlq 1 а
1п 2
1 — ехр (- †---- (t — т. ) 1
Т 2 с
1lr2
Составитель Б. Рахманов
Техред М. Ходанич
Корректор С.Шекмар
Редактор Т.Федотов
Тираж 522
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Заказ 739
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 возникает одинаковая статическая и однотипная систематическая погрешности, что выгодно отличает данный способ от существующих. Обе эти погрешности можно еще уменьшить, если использовать для измерения указанных величин двухлучевой масс-спектрометр, позволяющий одновременно измерять
3 + + ионные токи Не и Не . При этом уменьшение систематической погрешности обусловлено отсутствием необходимости в перенастройке двухлучевых приборов для измерения разных масс; статистическая погоешность может 15 быть снижена до уровня 0,01 . Это поз воля ет определит ь Т, ц по ст а сериям измерения при экспозиции в два года с погрешностью около 0,1/.
Погрешности, вносимые нри измерении интервалов времени и в процессах отделения Н от Не, невелики и их можно определить с погрешностью меньше 0,01Х. Влияние на погрешность измерения T процессов утечки и ра- 25
1В створ ения газ ов, вно сящих наибольшие вклады в погрешность в методе накопления гелия, в предлагаемом методе существенно слабее, т.к. диффундируют оба изотопа практически одинаково, 30 с отличием только из-за изотопного эффекта.
Опыты показали, что измерения с указанными выше погрешностями вполне осуществимы.
В предлагаемом методе используется значение ионного тока Не, т.е.
+ величина, не содержащая никакой информации о Т,, но привносящая дополнительную погрешность в результат.
Однако знание этой величины избавляет от необходимости использовать известные количества трития, измерять объемы, температуру, давления газов с погрешностями 0,01X, что труднодос- 45 тижимо, Практическая реализация предлагаемого способа не вызывает затруднений, т. к. необходимые материалы и операции широко используются в различных областях науки и техники, Таким образом, описанный способ позволяет повысить достоверность определения периода полураспада трития, исключив абсолютные измерения и,тем самым, уменьшив число источников погрешностей при малой статистической погрешности измерений.
Фор мула и з о бр е т ения
1.Способ определения периода полураспада трития, включающий накопление и измерение изотопа Не в заключенной в емкости пробе газообразного тритированного водорода, о т л и— ч а ю шийся тем, что„с целью повышения достоверности определения периода полураспада трития за счет исключения измерений абсолютных количеств Не, в емкость с пробой дополнительно вводят балластный гаэ, не сод ержащий в о дор ода в мол е кул ах и инертный по отношению к газообразному водороду и материалу стенок емкости, измеряют зависимость от времени
I з величины отношения содержания Не к балластному газу (R) в пробе и определяют период полураспада Т из
1! 2 выр ажения:
Ri
Rд где t — момент времени напуска проО бы в емкость; и t - моменты времени измерений
2 величин К и К
2,Способпоп.1,отличаю— шийся тем что в качестве балФ
1 ластного газа вводят Не °
