[發明專利]水體中鎳-63的收集設備以及水體中鎳-63的檢測方法

在審

• 申請號: 201911087175.X
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110745996A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 吳連生;楊立濤;郭貴銀;賀毅;曾帆;陳超峰;黃彥君;欽紅娟;張兵
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;G01T1/204;G01T7/04;C02F101/20
• 代理公司: 32103 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 汪青

本發明公開了一種水體中鎳?63的收集設備，包括依次連通的樣品水箱、第一管道、收集器、第二管道、收集水箱，所述收集器包括相互串聯的用于收集顆粒態鎳?63的第一收集器以及用于收集溶解態鎳?63的第二收集器，所述第一收集器內設置有第一無紡布濾筒，所述第二收集器內設置有第二無紡布濾筒，所述第二無紡布濾筒浸漬有丁二酮肟，所述樣品水箱連接有加藥裝置。本發明的水體中鎳?63的收集設備，通過采用無紡布濾筒和浸漬丁二酮肟的無紡布濾筒分別實現顆粒態與溶解態的鎳?63的收集，回收效率高且穩定，能夠在較短時間內處理較多樣品，大大縮短處理時間和流程，測量效率高，適用于各類環境水中鎳?63的測定，包括雨水、飲用水、地表水、地下水和海水等。

技術領域

本發明涉及環境監測技術領域，具體涉及一種水體中鎳-63的收集設備以及基于該收集設備進行水體中鎳-63檢測的方法。

背景技術

鎳-63(即⁶³Ni)是重要的活化產物，主要來源于核反應堆的運行。由于鎳的傳熱性能好，被廣泛應用于反應堆不銹鋼材料、鋁合金和混凝土等構件中，在主回路水的腐蝕作用下溶解釋放到核反應堆冷卻水中，通過中子活化反應⁶²Ni(n，γ)⁶³Ni、⁶³Cu(n，p)⁶³Ni產生放射性核素⁶³Ni，主回路冷卻劑的微量泄漏及停堆換料均會向環境釋放。鎳-63是一種純β輻射放射性核素，具有活化產額高、壽命長(T_1/2＝100.1a)的特點，屬中毒性的核素。

由于鎳-63在核電廠液態流出物中排放量較大，近年來液態流出物中鎳-63的監測已受到越來越多的關注。鎳-63在水體中以溶解態和顆粒態存在，通過監測核設施周圍環境和液態放射性流出物中鎳-63的活度濃度，以確認核設施運行中是否有異常排放，并且可以用于準確評估核設施排放的鎳-63對公眾造成的輻射影響。

現有方法均僅關注溶解態鎳-63的分析，并且分析時間長。現有技術中，一般采用三正辛胺萃取和丁二酮肟絡合的方法分離純化鎳-63(GB/T 14502-1993)，通過液體閃爍能譜儀進行測量。該方法分離流程長、耗時多。美國能源部(DOE)的方法綱要手冊(DOE，1993)使用鎳特效樹脂分離純化水中的鎳-63。該方法通過陽離子交換樹脂柱和鎳特效樹脂萃取色層柱分離純化鎳-63，該方法分離流程較短，但仍不能實現自動化收集，分析成本仍然較高。

發明內容

有鑒于此，為了克服現有技術的缺陷以及達到上述目的，本發明的目的是提供一種能夠同時實現水體中顆粒態與溶解態的鎳-63的收集設備。

為了達到上述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種水體中鎳-63的收集設備，包括依次連通的樣品水箱、第一管道、收集器、第二管道、收集水箱，所述收集器包括相互串聯的用于收集顆粒態鎳-63的第一收集器以及用于收集溶解態鎳-63的第二收集器，所述第一收集器內設置有第一無紡布濾筒，所述第二收集器內設置有第二無紡布濾筒，所述第二無紡布濾筒浸漬有丁二酮肟，所述樣品水箱連接有加藥裝置。采用無紡布濾筒定量收集顆粒態鎳-63，隨后采用浸漬丁二酮肟的無紡布濾筒定量收集溶解態鎳-63，開發和建立了一種可以準確、穩定、高效收集水體中顆粒態和溶解態鎳-63并進行高效測量的方法，適用于低鹽度的水體樣品和核設施液態流出物樣品中的鎳-63的制樣和測量。

優選地，所述收集設備還包括反洗裝置，所述反洗裝置包括設置在所述第一管道上的第一三通閥、設置在第二管道上的第二三通閥、連通所述第一三通閥和第二三通閥的反洗管道以及設置在第一三通閥和收集器之間的第三三通閥。反洗裝置的設置使得在下一次的測量之前將收集器進行清洗，使得測量結果保持準確。

更加優選地，所述第一三通閥與所述樣品水箱之間還設置增壓泵，能夠進一步控制處理速度。

更加優選地，所述第二三通閥與所述收集水箱之間還設置有流量計，流量計用于觀察和調節流速。