[發明專利]水體中多核素快速富集系統

在審

• 申請號: 201410113468.1
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103913367A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 何建華;曾志;馬豪;蘇健;李奕良;余雯;門武;程建平;陳立奇
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第三海洋研究所
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N1/28
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及輻射監測，尤其是涉及一種水體中多核素快速富集系統。

背景技術

水體環境中放射性核素的快速富集與分析是核應急準備和響應中必不可少的行動之一，其作用在于為及時了解各類水體環境中放射性核素的分布與遷移情況，為核事故的探查、評價以及事故控制緩解行動和緊急輻射防護行動的決策提供依據。目前，我國是世界上核能利用發展最快的國家，目前已有6座核電站運行和3座在建。根據2009年提出的核電中長期規劃修改意見，至2020年我國核電運行裝機容量為7000萬千瓦，核電廠周邊環境水體中放射性的快速監測與評價方法是各級管理部門、當地政府、公眾、核電廠業主及相關研究人員密切關注的問題。

2011年3月11日，日本東北部發生里氏9.0級大地震和強烈海嘯，進而引發的福島核電站放射性物質泄露事故引發全球關注。核事故發生后，放射性物質大量釋放到環境中，對環境生態安全和公眾健康產生了影響，并通過海洋、大氣等途徑向全球擴散。如何快速評估放射性物質在環境水體特別是海洋中的擴散和運移過程應急狀態和日常環境監測中的重要內容，建立水體中的放射性核素的快速富集與分析方法在福島核危機的背景下就顯得尤為重要和迫切。

目前，水體中放射性核素監測采用以下兩種方法：水下就地γ能譜測量方法和實驗室樣品分析方法。其中水下就地γ能譜法受探測器分辨率和探測效率的限制，其測量精度一直不高。而常規的實驗室樣品分析方法則由于需要在現場采集大量的水體樣品，并通過放射化學前期處理富集樣品，最后用相關儀器進行測量，整個流程過程繁、時間長、效率低；同時，由于需要樣品數量大、采樣比較困難，此方法采樣頻次一般都不高。例如我國環境保護行業標準《輻射環境監測技術規范》（HJ/T61-2001）規定壓水堆核電站每半年在排放口附近海域采集海水樣品1次進行伽瑪核素分析。針對這種情況，國際上已開始著手研究海水中放射性核素的快速富集方法，但由于富集材料對核素存在單一性或效率低等缺點，這些方法的應用范圍還十分有限。特別是對不同衰變類型的的放射性核素的富集，目前尚未見諸報道。

隨著我國核能與核技術利用的快速發展，研究水體中多種放射性核素特別是不同衰變類型的放射性核素的快速富集方法，提高整個處理與測量流程的實效性，已經成為我國環境監測中的迫切需求，具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于針對現有存在的水體中放射性核素富集與分析方法中過程繁、時間長、效率低等問題，提供一種可實現對水體中不同衰變類型放射性核素的快速富集，有效提升對水體中放射性核素富集與處理時效性的水體中多核素快速富集系統。

本發明設有水樣采集單元、雜質清除單元、流速控制單元、酸化單元、第1載體單元、γ核素富集單元、第2載體單元、β核素富集單元、GPS定位單元和報警單元；所述水樣采集單元的進水口外接水樣，雜質清除單元的進水口接水樣采集單元的水樣出口，雜質清除單元的出水口經流速控制單元接酸化單元的進口，酸化單元的出口依次經第1載體單元、γ核素富集單元、第2載體單元接β核素富集單元的進口，β核素富集單元的出口外接水管；GPS定位單元與流速控制單元連接，報警單元的輸入端接流速控制單元的報警信號輸出端，流速控制單元的流速控制信號輸出端通過電纜接水樣采集單元；所述第1載體單元為第1目標放射性核素的穩定價態加注單元，所述第2載體單元為第2目標放射性核素的穩定價態加注單元。

所述水樣采集單元可采用揚程泵或潛水泵等。

所述雜質清除單元可為設有至少1個清除水樣中顆粒物雜質的裝置。

所述流速控制單元用于對水體流速的控制，并具有自適應穩定流速功能。

所述酸化單元可為基于硝酸或鹽酸的加注酸裝置。

所述γ核素富集單元可為設有至少1個亞鐵氰化銅、亞鐵氰化鈷鉀材料單元組成的裝置。

所述β核素富集單元可為設有至少1個碳酸鈉富集料單元的富集裝置。

所述GPS定位單元為全球衛星定位系統單元，可實現對采樣點的實時定位。

所述報警單元為異常情況出現時發出報警信號的單元。

本發明實現了對水體中多種放射性核素的快速富集，特別是對不同衰變類型放射性核素的快速富集，有效提升了對水體中放射性核素富集與處理的時效性。

附圖說明

圖1本發明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明做進一步說明。