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FCTC14有机氚碳氧化炉

氚和碳是核电流出物排出的主要核素，核设施在某些情形下会向环境中排放一定量的氚，对环境造成一定的污染。生物样品中的氚由两部分组成，即自由水氚（TFWT）和有机结合水氚（OBT）。¹⁴C参加各种生物循环，很容易沉积在食物链中。新建核电厂外围辐射环境监测均要求开展生物中氚和碳-14的监测。环保要求对含氚、碳-14的污染物进行分析，具体活度范围从环境级到ILW（中放射性）水平。常用方法是通过氧化燃烧将有机结合氚、碳-14的样品转化为H₂O(³H)和CO₂(¹⁴C)，进而对H₂O(³H)和CO₂(¹⁴C)进行收集和分析。本装置具有程序可控加热的特点，燃烧区和催化区独立控制，反应完全，回收率高。

标准依据   
《空气中¹⁴C的取样与测定方法》（EJ/T 1008-96）
《食品安全国家标准 食品中放射性物质氢-3的测定》（GB 14883.2-2016）
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2001）
《核动力车间辐射防护要求》（GB6249-2011）
《辐射环境监测技术规范》（HJ/T 61-2001）

仪器性能结构特点

• 有机氚碳氧化炉由特殊设计的管式电炉、供气出气系统、温控系统、氚碳回收系统、电气软件等组成，最高设计温度可以达到1200℃,按照不同样品可精确控制氧化和催化温度，防止爆燃和不充分氧化。
• 特殊设计的管式电炉为可开合式结构，催化区、氧化区独立加热，实验完成可观察、冷却样品舟，采用合金加热丝为加热元件，炉膛采用进口氧化铝多晶纤维材料，具有温场均衡、表面温度低、节能等优点。
• 供出气系统进气气体流量调节准确，出气排气顺畅。进气端的石英管道内装有文丘里管；催化区配有独立的供氧设计。
• 对于不同的样品，比如植物样品、动物组织样品与土壤样品，加热的程序会有较大差别，本装置可以针对不同样品的多套程序，编辑后自动存储，方便下次直接调用；配有通讯接口可以实现与外部联通（选配配置）。
• 选用Φ65的加热管，管道采用高纯度的石英材质。大管径可以容纳更多的样品，提高氚和碳-14的提取量和制样效果。
• 有机氚碳提取装置的气体收集部分，采用先进的一体化精确控温冷阱系统，低温长时间稳定，保证HTO的回收效果。

• 有机氚碳氧化炉主机主要由三个工作区和观察区组成：催化区位于管道末端；氧化区和反烧区一体化设计；催化区与氧化区之间留有观察区
• 双独立式可开启结构设计，便于观察放置实验样品舟、催化剂，便于实验结束尽快降温；开合采用500N液压撑杆，阻尼设计有效缓冲、减震
• 氧化区、催化区独立控温，一个样品实验可以设置多段加热程序，设置的参数可以存储，方便下一次实验调用。三个工作区可以实现联动。
• 进气端的石英管道内装有文丘里管，防止气体形成湍流，防止生成产物的回流，保证氧化效果。
• 样品燃烧过程中燃烧效率>98%，保证后续仪器分析结果的准确性
• H₂O(³H)吸收采用二级冷凝吸收，CO₂(¹⁴C)吸收采用两个串联回收瓶；收集氚元素的同时收集碳-14，可供同时测定氚和碳-14
• CO₂(¹⁴C)吸收采用多孔孟氏洗气瓶。
• 样品舟：Φ50*L150，最大装样量：30~100g
• 温控精度：±1℃
• 加热管尺寸：Φ65mm×1.4m
• 系统控制： PLC可编程控制，10吋触摸屏人机操作，精确控制升温速率和气体流量
• 氚化水冷凝装置最低温度 -20℃ ，温度稳定性± 1℃，具有低温和过温保护
• 整机功率：3000W
• 供电电源 ： 220V±10V，50Hz/60Hz
• 整机尺寸（包含收集装置）：163*70*110cm（总长*总深*总高）
• 氚和碳-14的收集与氧化炉主机采用一体化设计，便于装配和移动，防止漏气的发生。