[發(fā)明專利]水體中放射性鐵的收集裝置以及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011251460.3
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112485273B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 吳連生;孫雪峰;賀毅;張兵;曾帆;劉濤;李遠;黃彥君;陳超峰
• 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: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01N1/38;G01N1/34;G01T1/36
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 俞春雷

本發(fā)明公開了一種水體中放射性鐵的收集裝置，包括依次連通的樣品水箱、切換閥、第一過濾器、收集柱以及收集水箱，所述切換閥上還連通有用于向所述樣品水箱和/或所述收集柱內加藥的加藥機構，所述收集柱內設置有用于收集放射性鐵的收集樹脂，所述收集樹脂由萃取劑與閃爍微球制備得到。本申請的水體中放射性鐵的收集裝置，通過多個功能部件同時與切換閥連通，實現(xiàn)不同的功能，如向樣品水箱中加藥、將水體送出收集、向收集柱中加藥等，節(jié)約了收集時間；通過設置收集樹脂能夠快速收集水體中的放射性鐵，并可將收集樹脂取出進行后續(xù)的檢測步驟。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術領域，具體涉及一種水體中放射性鐵的收集裝置以及基于該收集裝置進行水體中放射性鐵檢測的方法。

背景技術

鐵作為金屬材料被廣泛用于反應堆各種構件中，受中子照射而形成放射性鐵、或溶于回路水中的鐵受中子照射而形成放射性鐵，由于鐵是組成不銹鋼的主要成分，在許多反應堆材料中濃度都相對較高，排入環(huán)境會造成環(huán)境污染。鐵通過中子活化反應⁵⁴Fe(n，γ)⁵⁵Fe、⁵⁶Fe(n，2n)⁵⁵Fe產生⁵⁵Fe，其半衰期為?2.7a，通過電子捕獲衰變?yōu)榉€(wěn)定核素⁵⁵Mn，能量為5.9keV；鐵通過中子活化反應⁵⁸Fe(n，γ)⁵⁹Fe產生⁵⁹Fe，其半衰期為44.5d，發(fā)射β、γ射線，衰變?yōu)榉€(wěn)定核素⁵⁹Co。

核電站的興建，使活化產物的監(jiān)測顯得日趨重要。人們比較關注的放射性鐵為⁵⁵Fe和⁵⁹Fe，它們屬中毒性核素。由于放射性鐵在核電廠液態(tài)流出物中排放量較大，近年來液態(tài)流出物中放射性鐵的監(jiān)測已受到越來越多的關注。通過監(jiān)測核設施周圍環(huán)境和液態(tài)放射性流出物中放射性鐵的活度濃度，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放射性鐵對公眾造成的輻射影響。

現(xiàn)有技術中，一般采用氫氧化物沉淀配合陰離子交換方法分離純化放射性鐵(GB/T?15220-1994、ASTM?D4922-2009(2016)^e1)，電鍍后通過β能譜儀測量⁵⁹Fe，制得的液體溶液加入閃爍液后通過液體閃爍能譜儀測量⁵⁵Fe。這些方法分離流程長、耗時多，并且測量會產生危險廢物。

發(fā)明內容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術的缺陷和達到上述目的，本發(fā)明的目的是提供一種水體中放射性鐵的收集裝置，其能夠快速高效的實現(xiàn)放射性鐵的收集與檢測。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下的技術方案：

一種水體中放射性鐵的收集裝置，包括依次連通的樣品水箱、切換閥、第一過濾器、收集柱以及收集水箱，所述切換閥上還連通有用于向所述樣品水箱和/或所述收集柱內加藥的加藥機構，所述收集柱內設置有用于收集放射性鐵的收集樹脂，所述收集樹脂由萃取劑與閃爍微球制備得到。

樣品水箱中的水體通過切換閥進入第一過濾器進行過濾，之后進入收集柱中進行放射性鐵的特異性吸附和收集。通過多個功能部件同時與切換閥連通，實現(xiàn)不同的功能，如向樣品水箱中加藥、將水體送出收集、向收集柱中加藥等，節(jié)約了收集時間；通過設置收集樹脂能夠快速收集水體中的放射性鐵，并可將收集樹脂取出進行后續(xù)的檢測步驟。

根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方面，所述萃取劑為對正辛基苯基-N,N'-二異丁基胺甲酰甲基氧化膦，其用于對放射性鐵進行特異性吸附。在高酸濃度下?CMPO與放射性鐵形成絡合物，形成的絡合物后可以被吸附在樹脂上。

根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方面，所述閃爍微球的材質為聚苯乙烯。

根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方面，所述萃取劑和閃爍微球的質量比為?1:1～4，優(yōu)選為等質量比。