FCTC14有机氚碳提取装置
仪器概述
氚有放射性，会发生β衰变，其半衰期为12.43年。由于氚的β衰变会放出高速移动的电子，不会穿透人体，因此大量吸入氚会对人体有害。通过同位素交换作用，3H与H2O中H交换形成氚水HTO。绝大部分的3H以HTO形式存在。因呼吸在肺部纳入的HTO对肺部产生的危害，研究表明HTO的放射性毒性是HT的20000倍。
碳-14其半衰期约为5730±40年，衰变方式为β衰变，碳-14原子转变为氮-14原子。人体通过呼吸作用会积累核辐射污染中的14C，直接食入受污染的食物因生物半排期近40d，危害更大。
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》（HJ61-2021）
仪器性能结构特点
n 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，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。
n 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。
n 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。
n 电气控制采用德国西门子PLC，施耐德、欧姆龙、正泰高端电器件
n 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。
n 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。
n 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。
主要技术参数
l 有机氚碳氧化炉主机由三个工作区组成，催化区位于管道末端，氧化区放置样品，反烧区用于返烟处理
l 可开启式结构设计，便于观察放置实验样品舟、催化剂，便于实验结束尽快降温，实验中可观察燃烧情况
l 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。
l 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。
l 样品燃烧过程中燃烧效率高，保证后续仪器分析结果的准确性
l 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
l 样品舟：Φ50*L150，装样量max：（30~100g）*2
l 加热管尺寸：Φ65mm×1.4m×2（双管型）
l 系统控制：Siemens PLC可编程控制，10吋触摸屏人机操作，准确控制升温速率和气体流量
l 氚化水冷凝装置采用压缩机直接制冷冷阱，主机PLC控制，触屏统一操控，冷阱温度 -20℃ ，温度稳定性±1℃；高性能4孔冷阱；具有低温和过温保护
l 整机功率：4000W
l 供电电源 ： 220V±10V，50Hz/60Hz
l 整机尺寸（包含收集装置）：163*70*2750px（总长*总深*总高）
l 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。
提供前沿的生物中H-3和C-14的测定方法:包含测量样品的制备、仪器回收率的测定、结果计算、质量控制等。