[go: up one dir, main page]

DK144020B - METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING SOLID SAMPLES FOR USE BY RADIOACTIVE NUCLIDES TESTS - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING SOLID SAMPLES FOR USE BY RADIOACTIVE NUCLIDES TESTS Download PDF

Info

Publication number
DK144020B
DK144020B DK518169AA DK518169A DK144020B DK 144020 B DK144020 B DK 144020B DK 518169A A DK518169A A DK 518169AA DK 518169 A DK518169 A DK 518169A DK 144020 B DK144020 B DK 144020B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
combustion
radioactive
water
sample
combustion chamber
Prior art date
Application number
DK518169AA
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK144020C (en
Inventor
N H Kaartinen
Original Assignee
Packard Instrument Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Packard Instrument Co Inc filed Critical Packard Instrument Co Inc
Publication of DK144020B publication Critical patent/DK144020B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK144020C publication Critical patent/DK144020C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/204Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a liquid
    • G01T1/2042Composition for liquid scintillation systems
    • G01T1/2047Sample preparation
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G4/00Radioactive sources
    • G21G4/04Radioactive sources other than neutron sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

(19) DANMARK \Ra(19) DENMARK \ Ra

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT od H4020 B| J | (12) PUBLICATION MANUAL OR H4020 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

~i——I. Il — IIII.I \ | I ) " ' I'-" >> — (21) Ansøgning nr. 5181/69 (51) |ntfCI.3 G 01 N 23/00 (22) Indleveringsdag 29. sep. 1 969 (24) Løbedag 29. sep. 1969 (41) Aim. tilgængelig 50. okt. 1970 (44) Fremlagt 16. nov. 1981 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -~ In - I. Il - IIII.I \ | I) "'I'-" >> - (21) Application No. 5181/69 (51) | ntfCI.3 G 01 N 23/00 (22) Filing Date Sep 29 1 969 (24) Race day Sep 29 1969 (41) Aim. available Oct. 50 1970 (44) Presented 16 Nov. 1981 (86) International Application No. - (86) International Filing Day - (85) Continuation Day - (62) Master Application No. -

(30) Prioritet 29- apr. 1969, 820269, US(30) Priority 29-Apr. 1969, 820269, US

(71) Ansøger PACKARD INSTRUMENT COMPANY INC., Downers Grove, US.(71) Applicant PACKARD INSTRUMENT COMPANY INC., Downers Grove, US.

(72) Opfinder NI i lo Hannes Kaartinen, FI.(72) NI inventor in lo Hannes Kaartinen, FI.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bur eau.(74) Clerk of the International Patent Office.

(54) Fremgangsmåde og apparat til frem= stilling af prøver i væskeform til brug ved undersøgelser med radio= aktive nuklider.(54) Method and apparatus for producing liquid samples for use in studies with radioactive nuclides.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af prøver i væskeform til brug ved undersøgelser med radioaktive nuklider, hvilken fremgangsmåde indbefatter, at man ved forbrænding af en primær prøve, som indeholder et radionuklid, frembringer et gasformigt oxid, som ved kondensation kan bringes i væskeform, og at man til analysegassen sætter et oxid af en ikke-radioaktiv isotop af samme CO nuklid.The invention relates to a process for the preparation of liquid samples for use in studies with radioactive nuclides, which method includes the production of a gaseous oxide which can be liquefied by condensation by combustion of a primary sample containing a radionuclide. adding an oxide of a non-radioactive isotope of the same CO nuclide to the assay gas.

^ Ved tilsætningen af det isotope, ikke-radioaktive oxid til O forbrændingsgasserne opnår man en forøgelse af den mængde analyse- gas, som er til rådighed for de efterfølgende analyser, og det bli-ver derved muligt at behandle meget små primære prøver af størrel-^ sesordenen 100 mg ned til mindre end 1 ug. Man formindsker den usik- □ 2 U4020 kerhed på analyseresultatet, som skyldes den såkaldte remanens, der ved successiv behandling af flere prøver består i, at noget af analysegassen adsorberes på vægge i det anvendte apparatur og senere desorberes under behandlingen af en følgende prøve.By the addition of the isotopic, non-radioactive oxide to the 0 combustion gases, an increase in the amount of analytical gas available for subsequent analyzes is obtained, thereby making it possible to treat very small primary samples of the magnitude. 100 mg down to less than 1 µg. The uncertainty of □ 2 U4020 is reduced on the analysis result, which is due to the so-called residue, which in the successive treatment of several samples consists in the fact that some of the analyzing gas is adsorbed on walls of the apparatus used and subsequently desorbed during the treatment of a subsequent sample.

Fra Houben-Weyl, bind III/l, Physikalische Forschungsmetho-den, Teil 1, 4. oplag, Stuttgart 1955 kendes en fremgangsmåde af den anvendte art, hvor ikke-radioaktivt carbondioxid frembringes ved forbrænding af en inaktiv carbonforbindelse efter den forudgående forbrænding af den primære prøve, der indeholder radioaktivt carbon som sporstof. Analogt hermed er der i Analytical Biochemistry 12 (1965) beskrevet en fremgangsmåde, hvor den primære prøve skal analyseres for sit indhold af tritium, og hvor man efter afslutning af prøvens forbrænding gennemskyller forbrændingskammeret med ikke-radioaktiv vanddamp.From Houben-Weyl, Volume III / 1, Physical Research Forschung Method, Teil 1, 4th Edition, Stuttgart 1955, a process of the kind used is known in which non-radioactive carbon dioxide is produced by combustion of an inactive carbon compound after the previous combustion thereof. primary sample containing radioactive carbon as trace element. By analogy, Analytical Biochemistry 12 (1965) describes a method in which the primary sample is to be analyzed for its content of tritium and, after completion of the combustion of the sample, the combustion chamber is flushed with non-radioactive water vapor.

Fremgangsmåden ifølge nærværende opfindelse er ejendommelig ved, at det ikke-radioaktive oxid indføres direkte som oxid i det kammer, hvori forbrændingen af den primære prøve foregår, og under den indledende periode af forbrændingen.The process of the present invention is characterized in that the non-radioactive oxide is introduced directly as oxide into the chamber in which the primary sample combustion takes place and during the initial period of the combustion.

Sammenlignet med den omtalte kendte teknik, som indebærer en successiv gennemstrømning af forbrændingskammeret og de tilstødende dele af det anvendte apparatur med en aktiv og en inaktiv substans opnås ved opfindelsen en væsentlig effektivere blanding af de radioaktive og de ikke-radioaktive gasser, hvilket igen medvirker til at forøge den kvantitative genvinding af det radioaktive nuklid, selv hvis den primære prøve er relativt lille, og til at formindske remanensfænomenet.Compared to the prior art, which involves the successive flow of the combustion chamber and the adjacent parts of the apparatus used with an active and an inactive substance, the invention achieves a significantly more efficient mixing of the radioactive and non-radioactive gases, which in turn contributes to to increase the quantitative recovery of the radioactive nuclide, even if the primary sample is relatively small, and to reduce the residual phenomenon.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket apparat omfatter et forbrændingskammer til optagelse af en primær prøve indeholdende det radioaktive nuklid, organer til kondensering af det ved forbrændingen dannede oxid samt organer til indføring af en gas i forbrændingskammeret. De ovenfor anførte fordele opnås i apparatet ved, at sidstnævnte organer er indrettet således, at de fra et forråd for et oxid af en ikke-radioaktiv isotop af samme nuklid kan tilføre en bestemt mængde af dette oxid til forbrændingskammeret under forbrændingen.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, which comprises an combustion chamber for receiving a primary sample containing the radioactive nuclide, means for condensing the oxide formed during combustion and means for introducing a gas into the combustion chamber. The above-mentioned advantages are obtained in the apparatus in that the latter means are arranged so that from a supply of an oxide of a non-radioactive isotope of the same nuclide they can supply a certain amount of this oxide to the combustion chamber during combustion.

I en udførelsesform for apparatet er indføringsorganerne for det ikke-radioaktive oxid en firevejsventil, hvis første port er sluttet til oxidforrådet, hvis anden port er sluttet til forbrændingskammeret, og hvis tredje og fjerde port er forbundet indbyrdes gennem en i en lukket sløjfe forløbende ledning med forudbestemt 144020 3 volumen, og ventillegemet har en strømningspassage, som i en første stilling forbinder den første og den fjerde port, i en anden stilling forbinder den fjerde og den tredje port, og i en tredje stilling forbinder den tredje og den anden port. Udførelsesformen har den fordel,at et nøje fastlagt kvantum af det ikke-radioaktive oxid kan afmåles og siden indføres i forbrændingskammeret ved successiv forskydning af ventillegemet fra dets første stilling, hvori sløjfeledningen fyldes med oxid, over den anden stilling, hvori ledningen afspærres fra forrådet, til den tredje stilling, hvor oxidet fra sløjfeledningen strømmer til forbrændingskammeret.In one embodiment of the apparatus, the non-radioactive oxide insertion means is a four-way valve whose first port is connected to the oxide supply, whose second port is connected to the combustion chamber, and whose third and fourth ports are interconnected through a conduit extending in a closed loop. predetermined volume, and the valve body has a flow passage connecting in a first position the first and fourth port, in a second position connecting the fourth and third port, and in a third position connecting the third and second port. The embodiment has the advantage that a precisely determined quantity of the non-radioactive oxide can be measured and then introduced into the combustion chamber by successively displacing the valve body from its first position in which the loop conduit is filled with oxide, over the second position in which the line is blocked from the supply. to the third position where the oxide from the loop conduit flows to the combustion chamber.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, som skematisk viser en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, which schematically shows an embodiment of an apparatus according to the invention.

Det viste apparat kan anvendes ved forarbejdning af prøver til undersøgelser med radioaktive sporstoffer, f.eks. undersøgelser over fordelingen og restmængden af forskellige kemikalier i plante-og dyrevæv. Ved forarbejdningen af sådanne prøver brændes en prøve af udgangsmaterialet, som indeholder det radioaktive sporstof,'f.eks, en prøve af plante- eller dyrevæv, og det radioaktive sporstof genvindes derefter fra forbrændingsprodukterne. Hvis det radioaktive sporstof er ^C, optræder dette i forbrændingsprodukterne som 1“cOa i gasform. Hvis sporstoffet er titium, dvs. 3H, optræder det i forbrændingsprodukterne som 3H20 i form af kondenserbar damp. Der kan også anvendes andre radioaktive isotoper, f.eks. 35S, som om- 3 5 dannes til S02 ved forbrændingen.The apparatus shown can be used in processing samples for studies with radioactive tracers, e.g. studies on the distribution and residue of various chemicals in plant and animal tissues. In the processing of such samples, a sample of the starting material containing the radioactive tracer is burned, for example, a sample of plant or animal tissue, and the radioactive tracer is then recovered from the combustion products. If the radioactive tracer is 1 ° C, this occurs in the combustion products as 1 ° cOa in gaseous form. If the trace element is titanium, ie. 3H, it occurs in the combustion products as 3H20 in the form of condensable vapor. Other radioactive isotopes, e.g. 35S which is converted to SO2 by the combustion.

For at opnå prøver, der kan analyseres for radioaktivitet, må man genvinde de forbindelser, som indeholder sporstofferne, fra forbrændingsprodukterne og separere dem fra andre materialer, som kunne forstyrre radioaktivitetsmålingerne. F.eks. genvindes 3H20 ved køling af forbrændingsprodukterne, således at disses dampe inklusive 3H20 kondenseres, hvorefter de kondenserede dampe separeres fra de tilbageværende gasser. kan genvindes ved konden sation eller ved frysning ved meget lave temperaturer, f.eks. ved anvendelse af flydende nitrogen, men det er mere normalt at reagere med et flydende bindingsmiddel, eksempelvis ethanolamin. Det resulterende reaktionsprodukt bliver derefter udvundet og blandet med en væskescintillator, hvorved man får en prøve, hvis radioaktivitet kan fastslås ved undersøgelse.To obtain samples that can be analyzed for radioactivity, the compounds containing the trace elements must be recovered from the combustion products and separated from other materials which could interfere with the radioactivity measurements. Eg. 3H2O is recovered by cooling the combustion products so that their vapors including 3H2O are condensed, and then the condensed vapors are separated from the remaining gases. can be recovered by condensation or by freezing at very low temperatures, e.g. using liquid nitrogen, but it is more normal to react with a liquid binding agent, such as ethanolamine. The resulting reaction product is then recovered and mixed with a liquid scintillator to give a sample whose radioactivity can be ascertained by examination.

I det på tegningen viste apparat anbringes en prøve, som skal brændes, i en digel 10, der indgår i et elektrisk tændings- 4 1AA020 system, og som kan være fremstillet af platin eller en platin-rhodium-1egering, således at den fungerer både som elektrisk modstand i tændingssystemet og som katalysator for forbrændingen. To elektriske ledere 11 og 12 rager op fra en montageplade 13 og % er forbundet med diglen 10 henholdsvis forneden og foroven, således at de samtidig bærer diglen og skaber dennes elektriske forbindelse med tændingssystemet. Lederne 11 og 12 er ført lodret ned gennem pladen 13 og slutter i nedadvendende kontakttappe under pladen.In the apparatus shown in the drawing, a sample to be burned is placed in a crucible 10 which is part of an electric ignition 4AAA020 system and which may be made of platinum or a platinum-rhodium alloy so that it functions both as electrical resistance in the ignition system and as a catalyst for combustion. Two electrical conductors 11 and 12 protrude from a mounting plate 13 and% are connected to the crucible 10, respectively, at the bottom and the top, so that they simultaneously carry the crucible and make its electrical connection with the ignition system. The conductors 11 and 12 are passed vertically down through the plate 13 and terminate in downward contact pin below the plate.

Pladen 13 er anbragt på en platform 14, der er skruet på et gevind på enden af en stempelstang 15, som hører til en pneumatisk arbejdscylinder 16. Når en prøve skal anbringes i diglen 10, trækkes cylinderen 16*s stempel tilbage, hvorved diglen 10 sænkes ned gennem en åbning 17 i bunden af et forbrændings-kammer 18. Prøven anbringes derefter i diglen, og ved tilførsel af trykluft til cylinderen 16 løftes stemplet og stempelstangen 15 med diglen 10 op gennem åbningen 17 ind i kammeret 18. Når platformen 14 kommer ind i åbningen 17, kommer en tætningsring 19, som er anbragt i en rille i omkredsen af platformen 14, i indgreb med de koniske vægge af åbningen 17, således at der skabes en gastæt lukning.The plate 13 is mounted on a platform 14 screwed on a thread at the end of a piston rod 15, which belongs to a pneumatic working cylinder 16. When a sample is to be placed in the crucible 10, the piston 16 * is withdrawn, whereby the crucible 10 is lowered through an opening 17 at the bottom of a combustion chamber 18. The sample is then placed in the crucible and, by supplying compressed air to the cylinder 16, the piston and piston rod 15 with the crucible 10 are raised through the opening 17 into the chamber 18. When the platform 14 arrives into the aperture 17, a sealing ring 19 arranged in a groove in the circumference of the platform 14 engages the conical walls of the aperture 17 so as to create a gas-tight closure.

Kontakttappene under pladen 13 passer ind i kontaktbøsninger 20 i platformen 14's overside. Bøsningerne 20 er sluttet til et elektrisk kredsløb med en spændingskilde 21 og en afbryder 22, som kan slutte strømmen gennem diglen 10.The contact pins below the plate 13 fit into contact bushes 20 in the upper side of the platform 14. The bushings 20 are connected to an electrical circuit with a voltage source 21 and a switch 22 which can connect the current through the crucible 10.

Ved slutning af afbryderen 22 tændes prøven, og når forbrændingen er begyndt, kan afbryderen åbnes igen.At the end of the switch 22, the sample is turned on and when the combustion has begun, the switch can be opened again.

Den nødvendige oxygenmængde til forbrænding af prøven i diglen 10 tilføres som rent oxygen til kammeret 18 gennem en ventil 23, en strømningsmåler 24 og to samvirkende kanaler 25 og 26 i henholdsvis platformen 14 og pladen 13. Hastigheden af det tilstrømmende oxygen indstilles ved hjælp af ventilen 23 og måleren 24 til en værdi, som ligger lidt højere end den mængde, der er nødvendig for at opretholde forbrændingen af prøven, således at der er et lille overskud af oxygen i forbrændingskammeret. Der er derfor generelt et relativt tyndt lag af oxygenrig atmosfære mellem forbrændingsflammen og indervæggen af forbrændingskammeret 18, som angivet med pile på tegningen. Det overskydende oxygen stiger op gennem forbrændingskammeret og strømmer ud fra kammeret sammen med forbrændingsprodukterne gennem en siderettet afgang 27 foroven i 5 U4020 kammeret.The amount of oxygen required to burn the sample in crucible 10 is supplied as pure oxygen to the chamber 18 through a valve 23, a flow meter 24 and two cooperating channels 25 and 26 in the platform 14 and plate 13 respectively. The velocity of the flowing oxygen is adjusted by the valve. 23 and the meter 24 to a value slightly higher than the amount needed to maintain the combustion of the sample so that there is a small excess of oxygen in the combustion chamber. Therefore, there is generally a relatively thin layer of oxygen-rich atmosphere between the combustion flame and the inner wall of the combustion chamber 18, as indicated by arrows in the drawing. The excess oxygen rises through the combustion chamber and flows out of the chamber together with the combustion products through a lateral outlet 27 at the top of the 54040 chamber.

Forbrændingskammeret, som er nærmere beskrevet i dapsk patentskrift nr. 128 758 er omgivet af en cylindrisk beholder 30, der afgrænser et ringformet hulrum omkring kammeret 18's sidevægge, og som kan indeholde et forvarmningsfluidum.The combustion chamber, further described in Dapsk Patent No. 128,758, is surrounded by a cylindrical container 30 which defines an annular cavity around the side walls of the chamber 18 and which may contain a preheating fluid.

Før prøven i diglen 10 antændes, bliver fluidumet i hulrummet mellem forbrændingskammeret 18 og beholderen 30 opvarmet ved hjælp af et varmelegeme 32 i bunden af hulrummet, således at kammerets vægge er ensartet opvarmet til en temperatur, der ligger højere end kondensationstemperaturen for dampene i de senere frembragte forbrændingsprodukter. Kondensation i afgangen 27 fra forbrændingskammeret 18 er hindret af det opvarmede fluidum i hulrummet mellem kammeret 18 og beholderen 30, eftersom fluidumet også omgiver afgangen 27.Before igniting the sample in crucible 10, the fluid in the cavity between the combustion chamber 18 and the container 30 is heated by a heater 32 at the bottom of the cavity such that the chamber walls are uniformly heated to a temperature higher than the condensation temperature of the vapors of the latter. produced combustion products. Condensation in the outlet 27 from the combustion chamber 18 is hindered by the heated fluid in the cavity between the chamber 18 and the container 30, since the fluid also surrounds the outlet 27.

Apparatet indeholder organer til at indføre et eller flere gasformige oxider af et ikke-radioaktivt nuklid, som er en isotop af et radioaktivt nuklid, der findes i den primære prøve, i forbrændingskammeret 18. Hvis den primære prøve f.eks. indeholder carbon-14 og tritium, indføres der enten carbondioxid eller vand eller begge dele i systemet. Her og i det følgende benyttes udtrykket "vand",uanset om det findes i væske- eller gasform, men det vil forstås, at vandet ved den i beholderen 30 herskende temperatur, der typisk kan være 200°C, optræder som vanddamp.The apparatus contains means for introducing one or more gaseous oxides of a non-radioactive nuclide, which is an isotope of a radioactive nuclide present in the primary sample, into the combustion chamber 18. If the primary sample e.g. containing carbon-14 and tritium, either carbon dioxide or water or both are introduced into the system. Here and hereinafter, the term "water" is used, whether in liquid or gas form, but it will be understood that the water, at the temperature prevailing in the container 30, which may typically be 200 ° C, acts as water vapor.

Til indføring af vand benyttes en pumpe 101, som indeholder et manuelt aktiveret, fjederbelastet stempel, og som suger vand i væskeform gennem en ledning 102 og en kontraventil 104 fra en lukket vandbeholder 105. Pumpen 101 leverer vandet gennem en anden kontraventil 106 og en ledning 108 til en opvarmer 109, der er anbragt i beholderen 30, og som opvarmer vandet til omgivelsernes temperatur, i varmeveksleren 109 fordampes vandet, og den resulterende overhedede damp føres gennem en ledning 110 ind i forbrændingskammeret 18, hvor ledningen udmunder.For introducing water, a pump 101 is provided which contains a manually actuated, spring loaded piston and which sucks water in liquid form through a conduit 102 and a non-return valve 104 from a closed water container 105. The pump 101 delivers the water through a second non-return valve 106 and a conduit 108 to a heater 109 disposed in the container 30, which heats the water to ambient temperature, in the heat exchanger 109, the water is evaporated and the resulting superheated steam is passed through a conduit 110 into the combustion chamber 18 where the conduit opens.

Det har vist sig, at et slagvolumen på ca. 70 ul er en passende kapacitet af pumpen 101. Pumpen kan aktiveres en eller flere gange i forbindelse med hver forbrænding af en primær prøve i forbrændingskammeret 18.It has been found that a stroke volume of approx. 70 µl is an appropriate capacity of the pump 101. The pump may be activated once or more in connection with each combustion of a primary sample in the combustion chamber 18.

Ikke-radioaktivt carbondioxid kan indføres i forbrændingskammeret 18 gennem et modstykke til det ovenfor beskrevne system til indføring af vand. Tegningen viser en firevejsventil 111, der gennem en ledning 112 er sluttet til en carbondioxidkilde. To 144020 6 porte i ventilen 111 er forbundet indbyrdes til dannelse af en sløjfe 113. Carbondioxidgas under et tryk, som overstiger det i forbrændingskammeret 18 herskende, opsamles i sløjfen 113, når ventilen 111's told er i en stilling svarende til klokken 9 og klokken 12. Når tolden drejes 270° i urviserretningen, afgives den indesluttede carbondioxidmængde til forbrændingskammeret 18.Non-radioactive carbon dioxide can be introduced into the combustion chamber 18 through a counterpart to the water introduction system described above. The drawing shows a four-way valve 111 connected through a line 112 to a carbon dioxide source. Two ports in the valve 111 are interconnected to form a loop 113. Carbon dioxide gas under a pressure exceeding that prevailing in the combustion chamber 18 is collected in the loop 113 when the valve 111's duty is in a position corresponding to 9 o'clock and 12 o'clock When the duty is turned 270 ° clockwise, the enclosed amount of carbon dioxide is delivered to the combustion chamber 18.

Hvadenten der indføres vand eller carbondioxid, sker dette i forbrændingens begyndelsesfase, fortrinsvis samtidig med slutningen af det elektriske kredsløb, som leverer strøm til diglen 10, og i hvert fald så nær ved forbrændingens begyndelsestidspunkt, at de ikke-radioaktive gasser blandes grundigt med forbrændingsprodukterne, når den primære prøve antændes.Whether water or carbon dioxide is introduced, this occurs during the initial phase of the combustion, preferably at the same time as the end of the electrical circuit supplying the crucible 10, and at least so close to the time of combustion that the non-radioactive gases are thoroughly mixed with the combustion products. when the primary sample ignites.

Den mængde vand og/eller carbondioxid, som tilsættes systemet enten gennem stempelpumpen 101 eller gennem ventilen 111, afhænger af prøvens størrelse og af formålet med indføringen af vand og/eller carbondioxid. Ved indføring af vand opnås en betydelig forøgelse af genvindingen af tritiumoxid og en betydelig formindskelse af remanensen med en enkelt indsprøjtning på 70 mg vand i et system, hvor gassen strømmer med en hastighed på ca. 0,1 til ca.The amount of water and / or carbon dioxide added to the system either through piston pump 101 or through valve 111 depends on the size of the sample and on the purpose of introducing water and / or carbon dioxide. By introducing water, a significant increase in the recovery of tritium oxide and a significant reduction of the residue by a single injection of 70 mg of water are achieved in a system where the gas flows at a rate of approx. 0.1 to approx.

4 liter pr. minut. Udtrykt med andre ord ligger det totale volumen af vanddamp, som benyttes til at forbedre genvindingen af radioaktive nuklider og formindske remanensen, i området fra ca. 1%, med fordel 10%, til ca. 50% af det gasvolumen, som strømmer bort fra forbrændingskammeret 18. Hvis en enkelt indsprøjtning er utilstrækkelig til at sikre tilfredsstillende separation eller reduktion af remanensen, vil en anden samtidig indsprøjtning eller en kontinuert tilsætning under forbrændingen i reglen være tilstrækkelig.4 liters per minute. In other words, the total volume of water vapor used to improve the recovery of radioactive nuclides and to reduce the residue is in the range of approx. 1%, preferably 10%, to approx. 50% of the gas volume flowing away from the combustion chamber 18. If a single injection is insufficient to ensure satisfactory separation or reduction of the residue, another simultaneous injection or continuous addition during combustion will usually suffice.

Anvendelsen af vand eller et andet gasformigt oxid giver adskillige yderligere fordele. Selv om remanensen formindskes i mærkbar grad med vand, sker det lejlighedsvis, at en usædvanlig aktiv prøve fremkalder en høj baggrundstælling i en længere periode efter prøvens forbrænding. I så tilfælde bliver det ønskeligt at kunne fastslå, når baggrundstællingen er reduceret svarende til en tilstrækkelig desorption af den adsorberede radionuklid. Med henblik på at kontrollere remanens- eller baggrundstællingen, udføres der en simuleret forbrænding uden nogen primær prøve i forbrændingskammeret 18. De eneste materialer, som genvindes i den flydende prøve, er således den fra pumpen 101 indførte vandmængde samt de desorberede forureninger. Tælling af prøven giver da et mål for baggrunden eller remanensen, og hvis tællingen er for høj, kan den let reduceres i én 144020 7 eller flere yderligere simulerede forbrændinger med nogle få vandindsprøjtninger i hver forbrænding.The use of water or other gaseous oxide offers several additional advantages. Although the residue is noticeably diminished by water, it is occasionally the case that an unusually active sample produces a high background count for an extended period of time after the sample burns. In that case, it becomes desirable to determine when the background count is reduced corresponding to a sufficient desorption of the adsorbed radionuclide. In order to check the residue or background count, a simulated combustion is performed without any primary sample in the combustion chamber 18. The only materials recovered in the liquid sample are thus the amount of water introduced from the pump 101 as well as the desorbed contaminants. Counting the sample then gives a measure of the background or residue, and if the count is too high, it can easily be reduced in one or more additional simulated combustions with a few water injections in each combustion.

Indsprøjtning af vand fra en pumpe, der afgiver et forud fastlagt kvantum vand, giver også bekvemme muligheder til fremstilling af en serie af de såkaldte svækkede standardprøver (quench standards). Det er kendt, at vand svækker de fleste scintillations-væsker, og for at kunne korrigere for denne svækkelse behøver forskeren en serie standarder, som hver indeholder samme kvantum af en standardaktivitetsradionuklid, men med indbyrdes forskellige vandmængder. Med det beskrevne indsprøjtningssystem kan der let fremstilles en serie standardprøver ved gennemføring af en forbrændingscyklus uden primær prøve og indføring af et stigende antal doser af vand, hver på 70 mg. Der kan herved i løbet af få minutter fremstilles flydende prøver indeholdende en scintillator, en stan-dardradionuklid og forskellige mængder af svækkelsesfaktor.Injection of water from a pump that delivers a predetermined quantity of water also provides convenient options for preparing a series of so-called quench standards. It is known that water weakens most scintillation fluids, and in order to correct for this weakening, the researcher needs a series of standards, each containing the same amount of a standard activity radionuclide, but with different amounts of water. With the described injection system, a series of standard samples can easily be prepared by conducting a combustion cycle without a primary sample and introducing an increasing number of doses of water, each of 70 mg. Hereby, liquid samples containing a scintillator, a standard radionuclide and various amounts of attenuation factor can be prepared within a few minutes.

Vandindsprøjtning er også fordelagtig til afstemning af quench-effekter i scintillatlonsprøver fremstillet af hydrogenhol-dige primære prøver af forskellig størrelse. Hvis f.eks. én primær prøve er stor og en anden er mindre, er tællingens effektivitet eller godhedstal forskellig på grund af den yderligere svækkelse eller quench, som skyldes det højere vandindhold fra den større prøve. Hvis der imidlertid ved hjælp af pumpen 101 under forbrændingen af den mindste af de to prøver indføres en vandmængde, som med tilnærmelse svarer til den yderligere vandmængde, som den større primære prøve frembringer, vil den totale vandmængde i hver scintil-lationsprøve tilnærmelsesvis være den samme, og svækkelsen og dermed tællingens effektivitet vil ligeledes være stort set ens.Water injection is also advantageous for reconciling quench effects in scintillatlon samples prepared from different sized hydrogen-containing primary samples. For example, one primary sample is large and another is smaller, the efficiency or goodness of the count is different due to the additional weakening or quench due to the higher water content of the larger sample. However, if pump 101 is introduced during the combustion of the smallest of the two samples, an amount of water approximately equal to the additional amount of water produced by the larger primary sample, the total amount of water in each scintillation sample will be approximately the same. , and the weakening and thus the efficiency of the counting will also be substantially the same.

Det indsprøjtede vand og/eller carbondioxid blandes med forbrændingsprodukterne og føres gennem apparatets genvindingsdel.The injected water and / or carbon dioxide are mixed with the combustion products and passed through the recycled portion of the apparatus.

Der skelnes derfor i det følgende ikke mellem oxider af radioaktive og af ikke-radioaktive nuklider.Therefore, no distinction is made between oxides of radioactive and of non-radioactive nuclides.

Fra afgangen 27 strømmer forbrændingsgasserne ind i et overføringsrør 34, som er isoleret for at holde de gennemstrømmede fluida i gasform. Fra røret 34 strømmer de gasformige forbrændingsprodukter gennem et T-stykke 40 ind i en varmveksler 41 til køling af forbrændingsprodukterne og kondensation af disses indhold af dampe. Varmeveksleren 41 indbefatter et indvendigt element 42, som danner en strøinningskanal for forbrændingsprodukterne, og et ydre hus 43, som danner et ringformet hulrum omkring elementet 42, og som gennemstrømmes af en kølevæske. Hvis det radio- 144020 8 aktive sporstof findes i form af kondenserbar damp, f.eks. 3H20, bliver sporstoffet i varmeveksleren 41 overført fra damp- til væskeform. Hvis det radioaktive sporstof findes i form af en gas, som f.eks. senere skal reagere med et bindende middel, tjener varmeveksleren 41 til at fjerne kondenserbare dampe fra den sporstof holdige gas, inden denne reagerer med bindingsmidlet.From the outlet 27, the combustion gases flow into a transfer tube 34 which is insulated to hold the flowing fluids in gaseous form. From the tube 34, the gaseous combustion products flow through a tee 40 into a heat exchanger 41 for cooling the combustion products and condensing their contents of vapors. The heat exchanger 41 includes an internal member 42 which forms a flow channel for the combustion products and an outer housing 43 which forms an annular cavity around the member 42 and is flowed through a coolant. If the radioactive tracer is in the form of condensable steam, e.g. 3H2O, the trace element in the heat exchanger 41 is transferred from vapor to liquid form. If the radioactive tracer is in the form of a gas such as later, to react with a binding agent, the heat exchanger 41 serves to remove condensable vapors from the trace-containing gas before reacting with the binding agent.

Gennem et elastisk tilslutningsstykke 50 ved bunden af varmeveksleren 41 kan afgangen af varmevekslerens indre element 42 sluttes til en normal prøveflaske 51. Flasken 51 står på en platform 52, som er påvirket opefter mod forbindelsesstykket 50 ved hjælp af en fjeder 53, således at der dannes en tæt lukning omkring flaskens overkant. Når forbrændingsprodukterne strømmer ud fra den nederste ende af varmeveksleren 41, strømmer de ned i flasken 51, hvor de flydende bestanddele opsamles på grund af tyngdekraften, medens gasserne fortsætter gennem en afgangskanal 54 i tilslutningsstykket 50.Through an elastic connection piece 50 at the bottom of the heat exchanger 41, the outlet of the inner element 42 of the heat exchanger can be connected to a normal sample bottle 51. The bottle 51 stands on a platform 52 which is actuated upwardly against the connector 50 by means of a spring 53 so as to form a tight closure around the top of the bottle. As the combustion products flow out from the lower end of the heat exchanger 41, they flow into the bottle 51 where the liquid components are collected due to gravity while the gases continue through an outlet duct 54 in the connector 50.

Når forbrændingen af en prøve er afsluttet, lukkes ventilen 23, hvorved oxygentilførslen til forbrændingskammeret ophører, og ved åbning af en ventil 60 åbnes for tilførsel af en inaktiv gas, f.eks. nitrogen, til forbrændingskammeret gennem måleren 24 og kanalerne 25 og 26. Den inaktive gas, som tilføres under et lille overtryk, stryger opefter gennem forbrændingskammeret 18 og skyller kammeret rent for eventuelle tilbageværende forbrændingsprodukter. Gassen fortsætter derefter gennem afgangen 27, røret 34 og varmeveksleren 41.When the combustion of a sample is completed, the valve 23 is closed, whereby the oxygen supply to the combustion chamber ceases, and upon opening a valve 60 is opened to supply an inert gas, e.g. nitrogen, to the combustion chamber through meter 24 and ducts 25 and 26. The inert gas supplied under a slight overpressure rises upwardly through the combustion chamber 18 and rinses the chamber clean of any remaining combustion products. The gas then proceeds through the outlet 27, the pipe 34 and the heat exchanger 41.

Efter gennemskylningen af forbrændingskammeret og varmeveksleren afbrydes der for den inaktive skyllegas ved lukning af ventilen 60, og varmeveksleren 41's tilgang kan derefter successivt tilsluttes to væsketilførselssystemer 61 og 62 for tilførsel af henholdsvis et flydende opløsningsmiddel af den art, der normalt benyttes ved forarbejdning af prøver, der skal afkøles under frysepunktet, for at holde prøven i flydende tilstandsform, og et forudbestemt kvantum af en væskescintillator til varmeveksleren 41.After the flushing of the combustion chamber and heat exchanger, the inactive rinse gas is shut off by closing valve 60, and the heat exchanger 41's approach can then be successively connected to two liquid delivery systems 61 and 62 for supplying a liquid solvent of the kind normally used in processing, respectively. to be cooled below the freezing point to keep the sample in liquid state and a predetermined quantity of a liquid scintillator for the heat exchanger 41.

Til genvinding af sporstoffer ved reaktion med et bindings-middel bliver de gasser, som er separeret fra de kondenserede dampe, ført ind i en reaktionskolonne 74, hvortil der kan tilføres et flydende bindingsmiddel, og hvori gasserne kan reagere med dette middel under deres strømning gennem kolonnen. Kolonnen er beskrevet nærmere i dansk patentskrift nr. 131 746.For the recovery of tracers by reaction with a binder, the gases separated from the condensed vapors are fed into a reaction column 74 to which a liquid binder can be added and in which the gases can react with this agent during their flow through column. The column is described in more detail in Danish Patent Specification No. 131,746.

DK518169A 1969-04-29 1969-09-29 METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING SUBSTANCES FOR LIQUID FOR USE BY TESTS WITH RADIOACTIVE NUCLIDES DK144020C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82026969A 1969-04-29 1969-04-29
US82026969 1969-04-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK144020B true DK144020B (en) 1981-11-16
DK144020C DK144020C (en) 1982-04-26

Family

ID=25230345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK518169A DK144020C (en) 1969-04-29 1969-09-29 METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING SUBSTANCES FOR LIQUID FOR USE BY TESTS WITH RADIOACTIVE NUCLIDES

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3682598A (en)
JP (1) JPS4944199B1 (en)
BE (1) BE739558A (en)
CA (1) CA936349A (en)
CH (1) CH527417A (en)
DK (1) DK144020C (en)
FI (1) FI53503C (en)
FR (1) FR2041960A5 (en)
GB (1) GB1279648A (en)
IL (1) IL33095A0 (en)
NL (1) NL6914732A (en)
SE (1) SE371697B (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979503A (en) * 1968-05-14 1976-09-07 Packard Instrument Company, Inc. Method and apparatus for processing fluid materials particularly in the preparation of samples for radioactive isotope tracer studies
US4008393A (en) * 1970-09-11 1977-02-15 Intertechnique S.A. System and method of liquid scintillation counting
FR2109290A5 (en) * 1970-10-09 1972-05-26 Intertechnique Sa
US3844716A (en) * 1971-12-01 1974-10-29 Nuclear Chicago Corp Combustion method apparatus for preparing samples for liquid scintillation counting
HU163311B (en) * 1972-02-09 1973-07-28
US4019864A (en) * 1974-09-10 1977-04-26 Sagami Chemical Research Center Method for measuring radioactivities of tritium and carbon-14 in sample air and apparatus for performing the same method
JPS5817435B2 (en) * 1974-09-10 1983-04-07 ザイダンホウジン サガミチユウオウカガクケンキユウシヨ Tritium 14 Tritium 14
US3942938A (en) * 1974-12-06 1976-03-09 Packard Instrument Company, Inc. Combustion system for preparing radioactive samples and the like
US4078894A (en) * 1976-11-12 1978-03-14 Raytheon Company Analyzer system with salt extractor
US4194117A (en) * 1977-08-22 1980-03-18 Gross Valery N Arrangement for continuously measuring the radioactivity of solutions of matters in a homogeneous mixture with a liquid scintillator
JPS56124435A (en) * 1980-03-05 1981-09-30 Hitachi Ltd Apparatus for supplying stock liquid and carrying out releasing of pressure for high pressure product liquid
DE8535732U1 (en) * 1985-12-19 1986-05-07 Hüls AG, 4370 Marl Combustion apparatus according to Wickbold and construction kit for it
FR2681139B1 (en) * 1991-09-10 1993-11-05 Matieres Nucleaires Cie Gle INSTALLATION FOR PERFORMING SEVERAL SUCCESSIVE CHEMICAL REACTIONS IN THE SAME CONTAINER.
US9682860B2 (en) * 2015-07-22 2017-06-20 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Processes and apparatuses for reclamation and purification of tritium

Also Published As

Publication number Publication date
IL33095A0 (en) 1969-11-30
CH527417A (en) 1972-08-31
DE1949048B2 (en) 1972-10-19
US3682598A (en) 1972-08-08
SE371697B (en) 1974-11-25
FR2041960A5 (en) 1971-02-05
NL6914732A (en) 1970-11-02
BE739558A (en) 1970-03-02
DE1949048A1 (en) 1970-11-12
FI53503C (en) 1978-05-10
FI53503B (en) 1978-01-31
DK144020C (en) 1982-04-26
JPS4944199B1 (en) 1974-11-27
CA936349A (en) 1973-11-06
GB1279648A (en) 1972-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rodden Analytical Chemistry of the Manhattan Project: Carbon, hydrogen, and oxygen
DK144020B (en) METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING SOLID SAMPLES FOR USE BY RADIOACTIVE NUCLIDES TESTS
US3958941A (en) Apparatus for measuring content of organic carbon
CN111024483A (en) Chlorosilane pretreatment system and method for detecting impurity content in chlorosilane
US2932558A (en) Hydrogen analysis
Holt et al. Determination of Nitrogen, Oxygen, and Hydrogen in Metals by Inert Gas Fusion. A Manometric Method.
US3168378A (en) Process for analysis of organic compounds
Taylor Jr et al. Rate and Equilibrium Studies on the Thermal Reaction of Hydrogen and Iodine1
CN114113483B (en) Methods and systems for collecting fission products released by lead-bismuth alloys
Horton et al. Vacuum Fusion Analysis
Dugan et al. Analyzer for the dynamic microdetermination of carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur, and oxygen
Pepkowitz et al. Precision determination of low concentrations of carbon in metals
US4148608A (en) Method for processing fluid materials particularly in the preparation of samples for radioactive isotope tracer studies
US3979503A (en) Method and apparatus for processing fluid materials particularly in the preparation of samples for radioactive isotope tracer studies
Gonick et al. Determination of nitrogen by combustion improved dumas apparatus and recycle procedure
US3468635A (en) Liquid sampling
White et al. Rapid and Precise Carbon-Hydrogen Determination. Automatic Macrocombustion Apparatus
US3918911A (en) Method and apparatus for preparation of liquid samples
Dombrowski Determination of Nitrogen Content of Noble Gases
White et al. Automatic combustion apparatus for determination of sulfur and halogen
Oita Direct Dumas Determination of 30 to 1000 Parts per Million of Nitrogen in Oils.
GB791222A (en) Improvements in heat exchanger apparatus
Tunnicliff et al. Determination of Carbon and Hydrogen by Combustion. Utilized Dual Apparatus and Improved Procedure
SU868492A1 (en) Device for atom-absorption determination of mercury in powder-like materials
Miles Oxyacidic flux method for determination of carbon in sodium

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed