活性炭類捕集材料

各種類型的活性炭及其浸漬炭是研究zui多、應(yīng)用zui為廣泛的氣態(tài)放射性碘的捕集材料，其中所用的基炭有椰殼炭、山核桃炭、油棕殼炭、杏核炭等。許多研究表明，各類非浸漬炭均具有較高的碘捕集效率。活性炭筒對氣態(tài)¹³¹I分子的吸附效率為（99.99±0.01）％。但其對甲基碘的捕集能力均較差，不能有效地去除氣流中放射性甲基碘，故目前各國均采用浸漬活性炭來捕集甲基碘。TEDA（三亞乙基二胺）是一種性能較好的浸漬劑，因而被廣泛采用，為達(dá)到更理想的捕集效果，也有人將TEDA與KI聯(lián)合使用。長時(shí)間通氣實(shí)驗(yàn)表明，通氣300h后，3cm厚的浸漬活性炭對氣態(tài)元素碘的吸附效率仍保持在99.99％，通氣260h后，5cm厚的浸漬活性炭對甲基碘的吸附率可達(dá)99.90％。盧玉楷研究了杏核炭吸附碘及 TEDA-杏核炭吸附CH₃I的性能，結(jié)果顯示，兩者具有較好的效果，并總結(jié)出了實(shí)驗(yàn)條件對動(dòng)態(tài)飽和、吸附容量影響的關(guān)系曲線。黃子瀚等采用井型取樣盒微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)了核設(shè)施正常運(yùn)行情況下及一般事故發(fā)生時(shí)放射性碘的連續(xù)監(jiān)測，取樣盒內(nèi)裝核級活性炭132g，該活性炭是由柚棕殼基炭浸漬2％TEDA和2％KI制成，結(jié)果表明，該材料對元素碘和有機(jī)碘的吸附率均在99％以上。為了進(jìn)一步找到價(jià)格便宜并且吸附有效的捕集材料，從目前煤基活性炭對氣態(tài)放射性碘的吸附性能的研究中可以發(fā)現(xiàn)，煤基活性炭的除碘性能并不亞于果殼類活性炭，尤其表現(xiàn)在其對元素碘的吸附率較高，在3cm厚的炭床中能將全部滯留氣流中的元素碘吸附，但煤基活性炭的不足之處是對甲基碘的吸附性能較差、并且容易受到濕度影響。為完全吸附滯留氣流中的甲基碘需要7cm以上的炭床，但是當(dāng)浸漬5％ TEDA后，4cm厚的炭床就能將甲基碘全部吸附。為了捕集全部氣態(tài)放射性碘，哈繼錄等研制出一種氣態(tài)和氣載¹³¹I取樣器，填充介質(zhì)組成及捕集效率如下：①玻璃纖維濾紙，用以收集微粒碘，效率接近100％；②活性炭濾紙，用以吸附元素碘和部分非元素?zé)o機(jī)碘，其中對元素碘的收集效率為95％～99％；③核級活性炭（油棕炭，浸漬劑為210％TEDA＋2.0％KI），用以吸附有機(jī)碘，效率在58％～100％之間。

近年來，多種類型的活性碳纖維在各國陸續(xù)被研制成功，尤以對聚丙烯腈活性碳纖維研究zui為廣泛，包括其制備方法、孔徑結(jié)構(gòu)、表面活性、吸附容量及對各種物質(zhì)的吸附特性。通過研究聚丙烯腈活性碳纖維在不同實(shí)驗(yàn)條件下對氣態(tài)¹³¹I的吸附性能可以發(fā)現(xiàn)，聚丙烯腈活性碳纖維可以定量地捕集氣態(tài)元素碘。由上海紡織科學(xué)院和復(fù)旦大學(xué)共同研制成功的核級活性碳纖維制品，已通過國 家 級鑒定，將用作我國某核電站的碘吸附器內(nèi)的填充材料，該材料對放射性元素碘和放射性甲基碘的吸附率分別為99.70％～99.96％和99.60％。