[實(shí)用新型]一種有機(jī)氚測(cè)量的制樣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320541185.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN203479599U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾帆;陳超峰;黃彥君;欽紅娟;張兵;吳連生;楊立濤;薛華;左偉偉;郭貴銀;賀毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/44
• 分類號(hào): G01N1/44
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種用于對(duì)環(huán)境生物有機(jī)氚的含量進(jìn)行測(cè)量的制樣裝置。

背景技術(shù)

氚是水的放射性同位素，由于氚的β衰變只會(huì)放出高速移動(dòng)的電子，不會(huì)穿透人體皮膚，因此，只有大量吸入氚才會(huì)對(duì)人體有害。但是，氚水中的氚能結(jié)合到動(dòng)植物有機(jī)分子中去形成有機(jī)結(jié)合氚（organically?bound?tritium,?OBT），人體的胃腸道、呼吸道和皮膚黏膜都能吸收氚水，飲入氚水后，經(jīng)40～45分鐘就會(huì)完全吸收。進(jìn)入人體內(nèi)的有機(jī)結(jié)合氚會(huì)造成直接的內(nèi)照射，從而嚴(yán)重危害人體的健康，研究表明，氚水的毒性為核素氚的520倍。

從事氚的研究和生產(chǎn)的單位會(huì)向環(huán)境中排放少量的氚，對(duì)環(huán)境造成污染。為了分析環(huán)境生物樣品受氚污染的程度，目前常用的方法是，采用氧化燃燒法將有機(jī)氚轉(zhuǎn)化成氚化水，經(jīng)冷阱收集，由液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量其中氚的含量。例如，《中國(guó)核科技報(bào)告》2008年01期的“全氚燃燒制樣裝置的研制”一文中，公開了一種全氚燃燒制樣裝置，由加熱室、催化室、冷凝管、冷阱收集裝置構(gòu)成，其中，加熱室位于催化室的下方，具有氧氣和氮?dú)馊肟冢瑯悠吩诩訜崾抑腥紵闯浞秩紵牟糠纸?jīng)過催化室催化氧化，形成氚水，由冷阱收集氚水供液體閃爍計(jì)數(shù)器檢測(cè)。

該裝置可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)氚的制樣測(cè)量，但是，該裝置結(jié)構(gòu)中，由于通過通過氧氣和氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)樣品在加熱室中的充分燃燒，因而進(jìn)入催化室的氣體中，氮?dú)夂枯^高，不利于催化氧化的進(jìn)行，同時(shí)，加熱室位于催化室下方，催化室溫度受加熱室影響，難以控制。而環(huán)境生物樣品中，氚的含量通常較低，因此，測(cè)量的分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大。

因此，有必須研制改進(jìn)結(jié)構(gòu)的有機(jī)氚的測(cè)量裝置，以便于對(duì)環(huán)境樣品的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種有機(jī)氚測(cè)量的制樣裝置，以實(shí)現(xiàn)高靈敏度地測(cè)量環(huán)境生物樣品中有機(jī)氚的含量。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種有機(jī)氚測(cè)量的制樣裝置，包括樣品燃燒區(qū)、催化區(qū)和收集區(qū)，所述收集區(qū)為冷阱收集裝置，所述催化區(qū)中設(shè)置有催化劑，所述樣品燃燒區(qū)設(shè)有氧氣和氮?dú)馊肟冢鰳悠啡紵齾^(qū)和催化區(qū)主要由一水平放置的雙溫區(qū)管式燃燒爐構(gòu)成，在所述催化區(qū)一側(cè)，設(shè)有第二氧氣入口，所述冷阱收集裝置與催化區(qū)中遠(yuǎn)離樣品燃燒區(qū)的一端連通。

上述技術(shù)方案中，通過水平設(shè)置燃燒爐，使得樣品燃燒區(qū)和催化區(qū)溫度可分別控制，從而能根據(jù)需要設(shè)置合適的催化反應(yīng)溫度，同時(shí)，在催化區(qū)設(shè)置第二氧氣入口，有利于補(bǔ)充氧氣，避免從樣品燃燒區(qū)過來的氣體中載氣（氮?dú)猓┑臐舛冗^大影響催化反應(yīng)的問題，提高催化反應(yīng)效率。催化劑的選擇為現(xiàn)有技術(shù)，一般可以采用氧化銅作為催化劑。

使用時(shí)，首先將樣品進(jìn)行干燥，達(dá)到恒重，除去樣品中的自由水。將干燥的樣品放入樣品燃燒區(qū)，進(jìn)行氧化燃燒，生成的水蒸氣被載氣（氮?dú)猓y帶，經(jīng)催化區(qū)催化進(jìn)一步氧化后，經(jīng)冷阱收集，收集的水樣經(jīng)過蒸餾后制成液閃計(jì)數(shù)的樣品進(jìn)行測(cè)量。

在實(shí)際測(cè)量中，為提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，可以在樣品氧化燃燒過程中，采用元素分析儀測(cè)量樣品中氫元素的含量，根據(jù)收集得到的水量計(jì)算氫元素的回收率，由同位素的性質(zhì)，確定氚的回收率。

上述技術(shù)方案中，所述雙溫區(qū)管式燃燒爐上，與樣品燃燒區(qū)和催化區(qū)對(duì)應(yīng)，分別設(shè)有獨(dú)立的溫控器，與所述溫控器電連接設(shè)有控制系統(tǒng)。

在所述樣品燃燒區(qū)中設(shè)有用于容納樣品的樣品舟。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二氧氣入口位于催化區(qū)中靠近樣品燃燒區(qū)的一端。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1．本實(shí)用新型樣品燃燒區(qū)和催化區(qū)的溫度可以分別控制，配合氧氣和氮?dú)膺M(jìn)口，能有效控制燃燒速率，解決了爆燃和燃燒不充分的問題，提高了測(cè)量的穩(wěn)定性和可靠性。

2．本實(shí)用新型在催化區(qū)設(shè)置第二氧氣入口，解決了由于載氣濃度過大影響催化效率的問題，同時(shí)，由于催化區(qū)的氧氣濃度可控，樣品燃燒區(qū)的氮?dú)膺M(jìn)氣量可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)而不必顧慮到后期的催化問題，更有利于對(duì)燃燒的控制。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是蒸餾裝置的示意圖。

其中：1、樣品燃燒區(qū)；2、催化區(qū)；3、收集區(qū)；4、樣品舟；5、溫控器；6、氧氣和氮?dú)馊肟冢?、第二氧氣入口；8、冷阱收集裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：