[發(fā)明專利]一種用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911098255.5
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110947432A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪昌壽;陳逸凡;劉永;李向陽;劉艷;袁勁帆;李蘇哲;劉曉璐
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學(xué)
• 主分類號: B01L1/02
• 分類號: B01L1/02
• 代理公司: 武漢松濤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明公開了一種用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱，包括柱狀箱體結(jié)構(gòu)的人工氣候箱體，人工降雨模擬系統(tǒng)，光照及溫濕度控制系統(tǒng)及測氡模塊，所述人工氣候箱體包括底端的土樣放置區(qū)及上方的集氡罩，集氡罩經(jīng)導(dǎo)氣管與測氡模塊進(jìn)行循環(huán)采樣連接，人工降雨模擬系統(tǒng)包括儲水箱及連接至儲水箱的霧化噴頭，霧化噴頭固定安裝于集氡罩內(nèi)部，并通過對其流量控制實現(xiàn)雨量模擬，光照及溫濕度控制系統(tǒng)由恒溫水浴夾層及長弧氙燈共同組成，實現(xiàn)系統(tǒng)的溫度的控制與調(diào)節(jié)，且另有通風(fēng)模塊及程控系統(tǒng)提升操作的便利性及安全可控性；本發(fā)明通過以上結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得操作人員在模擬自然條件分析氡析出時更為安全方便且準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污染物遷移規(guī)律的實驗?zāi)M裝置，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱。

背景技術(shù)

隨著核電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用及發(fā)展，核燃料的開采、加工及生產(chǎn)活動日益活躍且廣泛，目前使用的核燃料主要是鈾燃料棒，因此促進(jìn)人們對于鈾礦的開采；伴隨著鈾礦的開采，無可避免的遺留大量的鈾廢石及鈾尾礦砂；截止目前，全世界的鈾廢石達(dá)400多億噸，鈾尾礦達(dá)200多億噸，這對鈾尾礦區(qū)的環(huán)境及附近居民已經(jīng)造成極為嚴(yán)重的輻射污染問題；鈾尾礦砂主要通過以下五種方式對公眾及環(huán)境產(chǎn)生危害：吸入或食入揚(yáng)塵，污染水體，氡析出，伽瑪輻射及植物富集轉(zhuǎn)移，其中氡析出對公眾的危害最大；鈾尾礦砂所析出的氡多數(shù)以氡氣形式，它對人體會產(chǎn)生惡心、嘔吐、血小板及血小球減少的負(fù)面影響，嚴(yán)重者會導(dǎo)致各種癌癥、白內(nèi)障、不育癥等病癥，同時對于生物生殖細(xì)胞也會造成電離輻射損傷，進(jìn)而導(dǎo)致畸形、低智、白癡等遺傳問題；因此對于鈾尾礦砂中氡析出規(guī)律的研究成為了學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。

目前對于鈾尾礦砂氡析出測量所使用的主要裝置為測氡儀，通過與密封集氡罩覆蓋于待測土樣之上，并使用測氡儀對集氡罩內(nèi)氡含量進(jìn)行測量；然而為了給污染物控制及生態(tài)環(huán)境的治理提供有力的科學(xué)依據(jù)，需要在既定時間內(nèi)獲得鈾尾礦砂氡析出過程的實驗數(shù)據(jù)，因此需要利用人工模擬氣候箱通過模擬不同自然條件來研究氡析出過程以取代現(xiàn)有的簡單測量氡含量的裝置。

申請?zhí)枮镃N201811427591.5的發(fā)明專利明提供一種模擬不同降雨強(qiáng)度條件下土壤中污染物遷移規(guī)律的裝置及其模擬方法，包括噴淋供水系統(tǒng)，污染物遷移實驗柱，濾液收集系統(tǒng)，多層支撐平臺，通過調(diào)節(jié)位于頂端的噴淋供水系統(tǒng)，測量置于污染物遷移實驗柱的污染土壤內(nèi)部污染物的垂層分布，并通過底端濾液收集系統(tǒng)對于污染濾液進(jìn)行進(jìn)一步收集及分析；該發(fā)明實現(xiàn)了對于自然條件下降雨量不同的模擬，然而其對于溫度濕度的控制影響并未進(jìn)行深究，且如同其它人工模擬氣候箱一樣，該發(fā)明是用于土壤中污染物的垂層遷移研究，并未有一種人工模擬氣候箱適用于土層有害氣體析出的分析與研究。

為了解決上述技術(shù)問題，亟需一種使用方便安全，能夠模擬多種自然條件且適用于有害氣體析出測量的用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱來解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱，針對性地于對氣體析出進(jìn)行實驗箱體內(nèi)多樣化模擬，且測量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，使用更為安全。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。

一種用于監(jiān)測鈾尾礦砂的人工模擬氣候箱，包括人工氣候箱體，人工降雨模擬系統(tǒng)，光照及溫濕度控制系統(tǒng)及測氡模塊，其特征在于，所述人工氣候箱體為柱狀箱體結(jié)構(gòu)，包括集氡罩及土樣箱體，所述集氡罩固定安裝于土樣箱體上端，所述土樣箱體內(nèi)部為土樣放置區(qū)，所述人工降雨模擬系統(tǒng)包括儲水箱及連接至儲水箱的霧化噴頭，所述霧化噴頭固定安裝于集氡罩內(nèi)部，所述光照及溫濕度控制系統(tǒng)包括若干溫濕度傳感器及加熱系統(tǒng)，所述溫濕度傳感器安裝于土樣箱體，所述加熱系統(tǒng)安裝于土樣放置區(qū)，所述測氡模塊包括導(dǎo)氣管及測氡儀，所述測氡儀通過導(dǎo)氣管與所述人工氣候箱體連接。

上述實施方案，優(yōu)選的是，所述集氡罩包括法蘭上蓋，所述法蘭上蓋位于所述集氡罩頂端，其中心處為噴頭安裝孔，且所述法蘭上蓋上以噴頭安裝孔為中心對稱分布有采樣進(jìn)氣口及采樣出氣口，所述集氡罩側(cè)壁有通風(fēng)口。