[發(fā)明專利]放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010596599.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111829926A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石云峰;陳超;張艾明;朱君;謝添;李婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;高凱

1.一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置包括：

供水系統(tǒng)；

穩(wěn)定水位系統(tǒng)，所述穩(wěn)定水位系統(tǒng)其通過管道一端與所述供水系統(tǒng)出水端相連通；

均勻布流系統(tǒng)，所述均勻布流系統(tǒng)一端與所述穩(wěn)定水位系統(tǒng)的另一端相連通；

柱體過流系統(tǒng)，所述柱體過流系統(tǒng)包括位于位于底端的飽和帶和位于上部的包氣帶，所述主體過流系統(tǒng)一端與所述均勻布流系統(tǒng)另一端相連通；

尾液收集系統(tǒng)，所述尾液收集系統(tǒng)安裝在所述柱體過流系統(tǒng)的另一端；

噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)設(shè)置在所述主體過流系統(tǒng)的上方；

以及瞬凍系統(tǒng)，所述瞬凍系統(tǒng)與所述柱體過流系統(tǒng)相連通，用于將位于所述柱體過流系統(tǒng)內(nèi)的填充介質(zhì)進行快速凍結(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置，其特征在于，所述穩(wěn)定水位系統(tǒng)包括并聯(lián)連接在所述管道兩端上的U型管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置，其特征在于，所述均勻布流系統(tǒng)包括一對呈圓形布置的進水布流板和出水布流板，其中所述進水布流板包括設(shè)置在其中心處的進水口以及由所述進水口為中心沿圓周方向間隔設(shè)置的多個圓形凹槽，所述出水布流板包括設(shè)置在其中心處的出水口、由所述出水口為中心沿圓周方向間隔設(shè)置的多個圓形凹槽以及間隔設(shè)置在每一所述圓形凹槽上的多個出水孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置，其特征在于，所述噴淋系統(tǒng)包括多個噴淋口，多個所述噴淋口沿所述主體過流系統(tǒng)長度方向間隔布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置，其特征在于，所述瞬凍系統(tǒng)包括液氮注入口和液氮溢流口，其中所述液氮注入口與所述包氣帶的頂端相連通，所述液氮溢流口與所述包氣帶頂端一側(cè)相連通。

6.一種根據(jù)如上述權(quán)利要求1至5所述的一種放射性核素包氣帶-飽和帶耦合遷移實驗裝置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步驟：

S1、實驗開始前檢查實驗裝置是否存在漏水；

S2、供水系統(tǒng)進行供水，形成具有穩(wěn)定水位的飽和帶流場；

S3、水體充滿飽和帶后靜置1至3天，使上部包氣帶在毛管力作用下持有固定量水分，形成穩(wěn)定包氣帶；

S4、流場穩(wěn)定后，可根據(jù)實驗?zāi)M場景在通過噴淋口、注水口等不同位置處注入示蹤劑，開展污染物遷移實驗；

S5、模擬時間到達后，向柱體過流系統(tǒng)中注入液氮，包裹柱體四周，將土柱與水體快速凍結(jié)，后切割目標位置樣品，進行土水分離獲得土樣和水樣；

S6、實驗結(jié)束后使得柱體回溫，打開排水開關(guān)進行排水。