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Monitoreo de atenuación beta

Esquema de un monitor de atenuación beta (BAM). El detector permite evaluar la concentración de masa acumulada de partículas en suspensión (PM) en el aire ambiente. Notación: 1 – entrada de aire; 2 – cinta cíclica; 3 y 4 – fuentes de radiación beta; D1 y D2 – detectores de radiación beta; 5 – bomba de aire; 6 – escape de aire.

La monitorización de la atenuación beta ( BAM ) es una

Técnica de monitoreo del aire ampliamente utilizada que emplea la absorción de radiación beta por partículas sólidas extraídas del flujo de aire. Esta técnica permite la detección de PM10 y PM2.5 , que son monitoreadas por la mayoría de las agencias reguladoras de la contaminación del aire. El principio principal se basa en una especie de ley de Bouguer ( Lambert-Beer ): la cantidad en la que el flujo de radiación beta ( electrones ) es atenuado por una materia sólida depende exponencialmente de su masa y no de ninguna otra característica (como la densidad , la composición química o algunas propiedades ópticas o eléctricas ) de esta materia. [1] Entonces, el aire se extrae desde afuera del detector a través de una cinta "infinita" (cíclica) hecha de algún material filtrante para que las partículas se recojan en ella. Hay dos fuentes de radiación beta colocadas una antes y otra después de la región donde el flujo de aire pasa a través de la cinta dejando partículas en ella; y también hay dos detectores en el lado opuesto de la cinta, frente a los detectores. Como la intensidad de las fuentes y la sensibilidad de los detectores son las mismas (o se corrigen con la tabla de calibración adecuada ), se compara la intensidad de los rayos beta detectados por uno de los detectores con la del otro. De este modo, se puede deducir cuánta masa ha adquirido la cinta al exponerla al flujo de aire; conociendo la velocidad de drenaje, se puede evaluar la concentración real de masa de partículas en el aire.

La fuente de radiación puede ser una cámara de gas llena de gas 86 Kr o piezas de plástico polimérico rico en 14 C , como PMMA . [2] [3] El detector es simplemente un contador Geiger-Mueller . El contenido de partículas en suspensión medido se ve afectado por el contenido de humedad en el aire, desafortunadamente. [4]

Para discriminar entre partículas de diferentes tamaños (por ejemplo, entre PM 10 y PM 2,5 ), se podría realizar una separación preliminar, por ejemplo, mediante una batería ciclónica .

Existe un método similar, en el que en lugar de un flujo de partículas beta se aplica un control espectroscópico de fluorescencia de rayos X en ambos lados del flujo de aire en contacto con la cinta. Esto permite obtener no solo una medición acumulativa de la masa de las partículas, sino también detectar su composición química promedio (la técnica funciona para el potasio y los elementos más pesados ​​que este). [5]

Referencias

  1. ^ A. Liberti. Métodos modernos para el control de la contaminación del aire. Química pura y aplicada 1975 , 44 ( 3 ). – págs. 519–534.
  2. ^ Compendio de métodos para la determinación de compuestos inorgánicos en el aire ambiente. Capítulo IO-1. Medición continua de partículas en suspensión (PM10) en el aire ambiente. EPA:Cincinnati, 1999. – 7 p.
  3. ^ Servicios de tecnología ambiental. Descripción general del producto: OPSIS SM200 PM10 PM2.5 Sampler. En línea: http://www.et.co.uk/products/air-quality-monitoring.
  4. ^ Programa de equivalencia del Reino Unido para el control de las partículas en suspensión. Informe final. Bureau Veritas: Londres, 2006. – 126 págs.
  5. ^ Servicios de tecnología ambiental. Descripción general del producto: Sistema de monitoreo CES Xact 625. En línea: http://www.et.co.uk/products/air-quality-monitoring.

Literatura