Патент на изобретение №2227286

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЙОДОСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТРАБОТАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к методам абсорбционной спектроскопии. В изобретении определение концентраций проводят путем одновременного или цикличного во времени измерения поглощения излучения анализируемым раствором на трех длинах волн ₁, ₂ и ₃. Согласно изобретению ₁ лежит в диапазоне длин волн от 390 до 410 нм, ₂ – от 440 до 450 нм, ₃ – от 500 до 700 нм. Технический результат – повышение точности. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ определения концентраций иодосодержащих веществ, образующихся при переработке отработанного ядерного топлива, заключающийся в измерении поглощения излучения на трех длинах волн, отличающийся тем, что анализируемый раствор прокачивают через аэрозольный фильтр очистки от нерастворенных частиц, задерживающий частицы до размера , направляют его в измерительную ячейку, облучаемую излучением на трех длинах волн ₁, ₂, ₃, при этом ₁ поддерживают в диапазоне длин волн 390 – 410 нм, ₂ 440 – 450 нм, ₃ 500 – 700 нм, рассчитывают два коэффициента _i() (i = 1, 2), являющиеся отношениями интенсивностей рассеянного излучения на длинах волн ₁ и ₂ к интенсивности рассеянного излучения на длине волны ₃ при размере рассеивающих частиц , измеряют интенсивности излучения J^*₀₁, J^*₀₂, J^*₀₃ перед вводом в измерительную ячейку на соответствующих длинах волн ₁, ₂, ₃ при прокачке через нее чистого водного раствора азотной кислоты, одновременно измеряют интенсивности излучения J^*₁, J^*₂, J^*₃, прошедшего через измерительную ячейку, затем проводят процесс растворения отработанного ядерного топлива и измеряют интенсивности излучения J₀₁, J₀₂, J₀₃ перед вводом его в измерительную ячейку и интенсивности излучения J₁, J₂, J₃, прошедшего через измерительную ячейку с уже растворенным отработанным ядерным топливом на указанных выше трех длинах волн, рассчитывают концентрации I₂ и IO^–₃ по следующим формулам:

где [I₂] и [IO^–₃] – концентрации I₂ и IO^–₃ соответственно;

L – длина измерительной ячейки;

_i, _i(i = 1, 2) – сечения поглощения I₂ и IO^–₃ соответственно на двух указанных выше длинах волн ₁ и ₂;

J₀₁, J₀₂ – значения интенсивностей на двух указанных выше длинах волн ₁ и ₂, измеренные на входе измерительной ячейки,

J₁, J₂, – значения интенсивностей на двух указанных выше длинах волн ₁ и ₂, измеренные на выходе измерительной ячейки в процессе растворения ОЯТ;

k_i(i = 1, 2) – коэффициент, равный отношению интенсивностей J^*_i/J^*_oi, где J^*_i – интенсивность излучения на соответствующих длинах волн, прошедшего через измерительную ячейку, а J^*_oi – интенсивность излучения перед вводом его в измерительную ячейку при прокачке чистого водного раствора азотной кислоты;

J^расс_i (i = 1, 2) – интенсивности рассеяния излучения с длинами волн ₁ и ₂, определяемые по формуле

где J^расс₃ – интенсивность рассеяния излучения с длинной волны ₃, равная разнице между значениями J^*₀₃ и J₀₃;

_i() (i = 1, 2) – отношение интенсивностей рассеянного излучения на длинах волн ₁ и ₂ к интенсивности рассеянного излучения на длине волны ₃ при размере рассеивающих частиц .

2. Устройство для определения концентраций иодосодержащих веществ, состоящее из источника света, излучающего циклично во времени или одновременно на трех длинах волн ₁, ₂, ₃, измерительной ячейки, модулятора излучения, установленного после источника света, синхронного детектора, двух измерителей интенсивности, связанных с синхронным детектором, измерителей температуры и скорости прокачки потока, вычислительного комплекса, связанного с синхронным детектором, измерителями температуры и скорости прокачки потока и первым измерителем интенсивности, частично отражающего зеркала, четырех диафрагм и двух линз, отличающееся тем, что источник света выбран таким, что ₁ находится в диапазоне длине волн 390 – 410 нм, ₂ 440 – 450 нм, ₃ 500 – 700 нм, при этом в месте ввода жидкого раствора в измерительную ячейку установлен аэрозольный фильтр очистки от нерастворенных частиц для задержки частиц до размера , измерительная ячейка окружена цилиндрическим светонепроницаемым экраном, на пути светового пучка после модулятора излучения установлены последовательно первая диафрагма, частично отражающее зеркало и первый измеритель интенсивности, на пути светового пучка, отраженного от частично отражающего зеркала, установлены последовательно первая линза, вторая диафрагма, измерительная ячейка, третья диафрагма, вторая линза, четвертая диафрагма и второй измеритель интенсивности, при этом вторая диафрагма установлена непосредственно перед измерительной ячейкой, а третья непосредственно за ней, фокальные плоскости первой и второй линз совпадают и расположены посередине измерительной ячейки, а второй измеритель интенсивности установлен в фокальной плоскости второй линзы, при этом все указанные диафрагмы имеют диаметр, равный диаметру светового пучка в данном месте.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в него дополнительно введены третья и четвертая линзы, пятая диафрагма и спектрограф, а в качестве источника света выбрана галогенная лампа, третья линза установлена на пути светового пучка между частично отражающим зеркалом и первым измерителем интенсивности таким образом, что первый измеритель интенсивности расположен в фокальной плоскости данной линзы, спектрограф установлен непосредственно за четвертой диафрагмой, а за спектрографом последовательно установлены пятая диафрагма, четвертая линза и второй измеритель интенсивности, при этом второй измеритель интенсивности находится в фокальной плоскости четвертой линзы, кроме того, управляющий селекцией вход спектрографа связан с вычислительным комплексом.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что источник света представляет собой три непрерывных лазера с длинами волн ₁, ₂, ₃ соответственно, а в устройство дополнительно введены первый, второй и третий узкополосные интерференционные светофильтры с максимумом пропускания на длинах волн ₁, ₂ и ₃ соответственно, пятая и шестая диафрагмы, второе и третье частично отражающие зеркала, третий, четвертый, пятый и шестой измерители интенсивности, связанные с синхронным детектором таким образом, что на пути световых пучков от первого, второго и третьего лазеров после модулятора излучения последовательно установлены соответственно первая, пятая и шестая диафрагмы с диаметрами, равными диаметру световых пучков от первого, второго и третьего лазеров в данном месте, первое, второе и третье частично отражающие зеркала, первый, третий и пятый измерители интенсивности, связанные с вычислительным комплексом, а на пути отражения световых пучков от указанных выше частично отражающих зеркал установлены последовательно первая линза, вторая диафрагма, измерительная ячейка, третья диафрагма, вторая линза, четвертая диафрагма и, соответственно, второй, четвертый и шестой измерители интенсивности, установленные в фокальной плоскости второй линзы, при этом вторая, третья и четвертая диафрагма изготовлены с тремя отверстиями с диаметрами, равными диаметру световых пучков от первого, второго и третьего лазеров в данном месте.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.10.2004

Извещение опубликовано: 20.05.2006 БИ: 14/2006