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上海計量院基于微量分析儀拓展研發“控溫式高精度微量鈾測量裝置”

時間:2020-06-06    來源:儀多多儀器網    作者:儀多多商城     
【導讀】2020年5月27日,上海市計量測試技術研究院承擔的“微量鈾分析儀測量校準技術研究”通過了市場監督管理局的項目驗收。

  鈾可以用作玻璃和陶瓷的著色劑、鈾核發電的核燃料、35U鏈式核裂變反應,核裂變釋放的巨大能量制造原 子 彈、氫 彈、鈾核反應堆也可用作輻照源,用于農業輻照育種、食品工業食品保鮮和滅菌,也可用于生產人造元素。在醫藥方面用于放射治療、放射免疫藥盒、造影診斷等,在工業和地質等方面用于工業探傷、自動控制、地質勘探和文物考古等。

  在輻射防護和環境保護工作中需要靈敏度高、精確度較好的微量鈾分析方法,在實踐中已廣泛應用的是熒光(固體熒光)分析法和分光光度法。光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸收度,對該物質進行定性和定量分析的方法。

  2020年5月27日,上海市計量測試技術研究院承擔的“微量鈾分析儀測量校準技術研究”通過了市場監督管理局的項目驗收。

  項目研究團隊通過添加特定種類和濃度的絡合劑和熒光增強劑解決了標準溶液在低濃度下穩定性的問題;研究環境溫度對儀器的影響, 建立科學有效的微量鈾分析儀的校準方法。對現有的微量分析儀的相關技術進行革新,拓展研制了控溫式高精度微量鈾測量裝置一套,該裝置引入全新的信號采集系統,優化樣品池和光路,設計裝載控溫系統,實現信號更加輸出穩定和高精度檢測。相關研究成果申請發明專利1項。

  該項目的研究,提高了微量鈾分析儀的計量校準能力,為使用該類儀器的檢驗檢測機構提供了有效的量值溯源技術支撐,同時,儀器技術的創新設計也為國產儀器升級換代奠定了實踐基礎。

  標準溶液

  是具有準確已知濃度的試劑溶液,在滴定分析中常用滴定劑。在其他的分析方法中用標準溶液繪制工作曲線或作計算標準。配制方法有兩種,一種是直接法,即準確稱量一定量的基準物質,用適當溶劑溶解后定容至容量瓶里。如果試劑符合基準物質的要求 (組成與化學式相符、純度高、穩定),可以直接配制標準溶液,即準確稱出適量的基準物質,溶解后配制在一定體積的容量瓶內。可由下式計算應稱取的基準物質的重量W:W=ΜV·基準物質的摩爾質量。式中Μ和V分別為所需配制的溶液的摩爾濃度和體積。利用上式可計算出標準溶液的濃度。;另一種是標定法,很多物質不符合基準物質的條件,不適合直接配制標準溶液。即先配制成近似需要的濃度,再用基準物質或用已經被基準物質標定過的標準溶液來進行確定準確濃度。

  絡合劑

  能與金屬離子形成絡合離子的化合物。在電鍍溶液中,除少數電鍍液,如酸性溶液鍍鐵、鍍鎳、鍍鉻、鍍銅沒有使用或不必使用絡合劑外,其他大多數電鍍液,如堿性溶液鍍銀、鍍金、鍍銅、鍍鋅、鍍錫、鍍銅錫合金等都需要使用絡合劑。如氰化物、氫氧化物、檸檬酸鹽、焦磷酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽等,在電鍍生產中作為絡合劑得到廣泛應用。

  微量鈾分析儀

  采用紫外熒光法測定液體樣品中的微量鈾。 鈾在液體中以鈾酰離子(uO2)2+ 存在,用加入一種特制的J-22 鈾熒光增強劑,使鈾酰離子絡合成熒光效率很高的單一絡合物。該絡合物受到紫外光脈沖激發產生500nm,522nm,546nm 波長的熒光。微量鈾分析儀精度高、檢出限低、測量速度快、操作簡便、取樣量少;壽命長,可分析至少8萬個鈾樣品(標準加入法)配有RS232接口與計算機連接。用于地質勘探、核燃料工業部門、環境保護、工業衛生、水質檢測,食品檢驗及衛生防疫系統等對鈾的測量。

  線性范圍確定

  以空白樣品,按樣品分析步驟操作,測量前按照儀器使用要求,將儀器的靈敏度調節到合適范圍,分數次加入鈾標準溶液并分別測定記錄熒光強度。以熒光強度為縱坐標,鈾濃度為橫坐標,繪制熒光強度—鈾濃度標準曲線,確定熒光強度—鈾濃度線性范圍,要求在線性范圍內,r >0.995。計算熒光強度與鈾濃度標準比值B。

  實際樣品采用標準加入法進行測量,應當在線性范圍內進行。本標準不要求每次測定時都重新確定線性范圍,但如果儀器靈敏度調整等指標變化或者熒光增強劑更換,以及熒光強度測定值在原確定的線性范圍邊界時,應當重新確定線性范圍。

  激光微量鈾分析儀

  采用紫外新光源,該光源的主要特點是性能穩定、無故障;所用的脈沖光管壽命可達5年,如用標準加入法能分析8萬個樣品。電路設計采用新穎的單片機,測試時的所有操作只要按中文提示輕輕點擊液晶觸摸屏上的對應選項,就可用標準加入法、曲線法分析樣品,由單片機直接進行數據處理,液晶屏顯示及打印機打印能同時給出最終測試結果,大大減輕了測試工程師的工作量。該儀器設有RS232串行接口,可把測試數據直接輸入計算機,是同類儀器的最好換代產品。由于儀器具有精度高、測出限低、測量速度快、操作簡便、取樣量少等特點,從而不僅可直接應用于地質勘探、核燃料工業部門、環境保護、工業衛生,食品檢驗及衛生防疫系統等。


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