大气中Kr-85浓度的准连续检测

As the largest content of man-made radioactive isotopes in the atmosphere, Kr-85 mainly released during the nuclear fuel reprocessing, plays an important role in the radio-isotope dating, environmental monitoring and nuclear safety. The averaged activity of Kr-85 in the northern hemisphere is about 1.5 Bq/cm^3. Common detecting methods as liquid scintillation counting have the insufficient in the large sample size and long monitoring period, limited by the long half-life and low isotope abundance of Kr-85. This proposal plans to take the measurement of Kr-85 concentration in the atmosphere, based on our developed krypton purify system and the new detecting technology – Atom Trap Trace Analysis (ATTA). 1) First we want to further increase the capture efficiency of ATTA and krypton purify system, and demonstrate the quasi-continuous automatic monitor the Kr-85 concentration by 2L STP air with the time resolution of 2 hours and the accuracy of 3%. 2) Measuring the Kr-85 concentration in the atmosphere in Hefei for 2 years. This work will establish the long time baseline of Kr-85.

Kr-85作为大气中含量最大的人工放射性同位素，主要由核燃料后处理厂排放，在同位素定年、环境和核安全监测等领域有着重要的意义。北半球大气中的Kr-85活度约为1.5Bq/m3。常用的液闪计数等测量方法，受限于Kr-85的半衰期和同位素丰度，样品用量大、监测周期较长。本项目拟基于实验室前期发展的氪气分离提纯技术和原子阱痕量分析技术，我们拟开展大气中Kr-85监测工作： 1）进一步提升原子阱痕量分析的测量效率和氪气分离提纯技术，示范性的开展使用2L STP空气的85Kr浓度的2小时高时间分辨、3%测量精度的准连续自动化监测；2）使用2L STP空气对合肥市大气中Kr-85进行为期两年的定期监测工作，建立本地的Kr-85的基线。

Kr-85作为大气中含量最大的人工放射性同位素，主要由核燃料后处理厂排放，在同位素定年、环境和核安全监测等领域有着重要的意义。本项目主要研究了空气中氪的自动化快速分离系统，发展了常温的原子阱痕量分析装置，开展了大气中Kr-85监测工作： 1）示范开展了使用3L STP空气的Kr-85浓度的1.5小时高时间分辨、3%测量精度的24小时准连续自动化监测；2）使用2L STP空气对合肥市大气中Kr-85进行为期两年的定期监测工作，建立本地的Kr-85的基线。结果显示合肥本地的大气中的浓度约为1.45Bq/m^3，确认了本地周边没有Kr-85排放源。过去两年中，本底大气中Kr-85年均增长0.018±0.011 Bq/m^3。本项目的实施，将为今后开展核设施周边的85Kr监测提供技术支持。项目组将继续开展本地大气中的Kr-85浓度监测工作，为国内地下水的Kr-85定年提供可靠的大气输入曲线。