Способ определения трития в литийсодержащих материалах Советский патент 1982 года по МПК C01B4/00 G01N23/00 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения трития, и быть использовано при контроле накопления трития в теплоносителях атомных элек ростанций, а также в отходах, идущих на захоронение с целью окружающей сре ды. Известен способ определения трити в металлическом литии путем термичес кого выделения растворенного в нем трития в атмосферу водорода с последующим отделением водородно-тритиево смеси на палладиевых фильтрах и измерением его по бета-активности пропорцион-альными газовыми счетчиками внутреннего наполнения Cl. Однако указанный способ позволяет определять большие содержания трития ( при условии высокой степени очистки водорода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения трития в карбонате лития, включающий растворение образца, осаж дение лития фтористоводородной кисло той, добавление к жидкой фазе сцинтиллятора и последующую количественную регистрацию трития по cцинтилJ.яционному эффекту 2. Однако известный способ непригоден для определения трития в металлическом литии, так как неконтролируемая часть трития в виде Tj теряется в атмосферу. Цель изобретения - анализ образцов металлического лития. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе ния трития в литийсодержащих материалах, включающему растворение образца, осаждение лития фтористоводородной кислотой, добавление к. жидкой фазе сцинтиллятора и последующую количественную регистрацию трития, растворение образца осуществляют при нагреве в автоклаве, в котором предварительно замораживают растворитель (перекись водорода) и вводят пробу, охлажденную до температуры замерзания перекиси водорода. В результате взаимодействия лития с водой и перекисью водорода образуется щелочной раствор LiОН, в котором перекись водорода разлагается по схеме ИОЧ НО; О- +

а часть трития, находящегося в атомарном состоянии или в виде молекул вступает в реакцию с радикалами ОН

Tj, + но iiHTO-t-T; Т + HjO НТО+Н Н + Т iHT ; НО + НТ i НТО+Н НТ+НО Н,2О+Т ; Т+ НО5± НТО.

В результате приведенных процессов тритий количественно переходит в жидкую.фазу в виде преимущественно .НТО, чему способствует высокое давление (10 МПа,) возникающее в автоклаве в зависимости от навески металлического лития и, соответственно, перекиси водорода, и высокая температура, создаваемая за счет экзотермического эффекта при взаимодействии металлического лития с водой и перекисью водорода

2Li+2H2O- 2Ui OH+H-i 2L,i+ЗН jO,- - 2LiOH+2H2p + 0

Для того, чтобы эти реакции не протекали до герметизации автоклава, литий и раствор перекиси водорода охлаждают до температуры замерзания 30%-ного раствора перекиси водорода или меньшей. Ибо в этих условиях не происходит заметного окисления атмосферным кислородом и взаимодействия его с парами воды воздуха, равно как и с растворителем - перекисью водорода.

. Пример. 1,4мл 30%-ного раствора перекиси водорода помещают в автоклав, представляющий собой яйцевидную реакционную зону с дополнительной оболочкой, способной выдерживать давление 10 мпа, и устройством для вакуумизации. Автоклав помещают в цилиндрическую печку, способную нагревать его со скоростью 10 град/ми до /V , и заливают небольшим количеством.жидкого азота до затвердевания перекиси водорода. Навеску металлического лития (0,0505 г|,облученную на реакторе , помещают на несколько секунд в. жидкий азот и загружают в автоклав, последний герметизируют, откачивают воздух и остатки жидкого азота форвакуумным насосом

и нагревают в течение 30 мин, после чего автоклав охлаждают и вскрывают. Полученный раствор переносят в полиэтиленовый бюкс, добавляют стехиометрическое количество фтористоводородной кислоты, сцинтиллятор и центрифугируют. Тритий определяют измерением сцинтилляционного эффекта на трехканальном спектрометре SL-30l Для контроля на память по тритию после каждого измерения автоклав заполняют дистиллированной водой, герметизируют и нагревают в течение 30 мин. Воду анализируют на тритий. Активность дистиллированной воды показывает незначительное отклонение от

фона, что составляет -10 % от изме-. ряемой величины.

Предлагаемый способ определения трития позволяет определять тритий

в металлическом литии жидкостным

сцинтилляционным способом с достаточно высокой воспроизводимостью и точностью.

Формула изобретения

Способ определения трития в литий содержащих материалах, включающий растворение образца, осазвдение лития

фтористоводородной кислотой, добавление к жидкой фазе сцинтиллятора и Последующую количественную регистрацию трития, отличающийся тем, что, с целью анализа образцов

металлического -лития, растворение образца осуществляют при нагреве в Ё автоклаве, в котором предварительно замораживают растворитель { перекись водорода} и вводят пробу, охлажденную до температуры замерзания перекиси водорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Кузнецов В.В. Образование трития в свинце и алюминии под действием протонов, дейтронов и альфа-частиц высоких энергий.- Журнал экспериментальной и теоретической физики. Т. 40, 1968, с. 5.

2. NucJear Iristruments.and methods, У„ 102, 1973, 2, с. 397.