[發(fā)明專利]一種煙囪氣態(tài)流出物中Po-210代表性取樣系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110563860.6
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113432930B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪傳高;龐洪超;駱志平;陳凌;潘競舜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/24
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發(fā)明涉及一種煙囪氣態(tài)流出物中Po?210代表性取樣系統(tǒng)及方法，屬于放射性物質(zhì)取樣技術(shù)領(lǐng)域，所述系統(tǒng)包括多孔取樣管和固態(tài)氣溶膠取樣器，多孔取樣管一端用于連接煙囪取樣點(diǎn)從煙囪煙氣中進(jìn)行Po?210取樣，另一端連接固態(tài)氣溶膠取樣器，煙氣經(jīng)固態(tài)氣溶膠取樣器過濾后分為第一氣路和第二氣路，第一氣路上依次設(shè)置有用于吸收氣態(tài)Po?210的三級級聯(lián)吸收裝置和第一流量調(diào)節(jié)閥，第二氣路上設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥，兩路煙氣合流后進(jìn)入機(jī)械泵。本發(fā)明所述系統(tǒng)及方法為直接獲得燃煤電廠Po?210排放數(shù)據(jù)提供相關(guān)技術(shù)，彌補(bǔ)燃煤電廠輻射環(huán)境影響評價(jià)中關(guān)鍵核素Po?210排放數(shù)據(jù)的缺失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于放射性物質(zhì)取樣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煙囪氣態(tài)流出物中Po-210代表性取樣系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

發(fā)電過程中的電離輻射影響最初主要是針對核能發(fā)電，然而隨著對各種自然產(chǎn)生放射性物質(zhì)(NORM)行業(yè)的深入認(rèn)識，其他發(fā)電技術(shù)的輻射影響也在陸續(xù)的得到關(guān)注，其中燃煤發(fā)電作為全世界最為主要的一項(xiàng)電力來源，其造成的輻射影響是較早開始研究的。燃煤電廠對公眾的輻射影響主要來源于煙囪排放的氣態(tài)流出物以及煤灰渣的回收再利用。隨著對燃煤電廠輻射影響的不斷深入研究，發(fā)現(xiàn)了一些之前評價(jià)過程中沒有考慮的問題(如對Pb-210和Po-210等易揮發(fā)核素在燃煤電廠的輻射影響中的作用)，2008年、2010年UNSCEAR多次建議重新對燃煤電廠的輻射影響進(jìn)行評價(jià)。我國也在潘自強(qiáng)院士的領(lǐng)導(dǎo)下對整個(gè)煤電鏈的輻射影響開展研究。

燃煤電廠對周圍環(huán)境放射性水平的影響主要是由于煤中含有的天然放射性核素(其中以U-238系核素為主)通過鍋爐高溫燃燒后隨著飛灰進(jìn)入后端煙塵處理系統(tǒng)中，少量的飛灰會逃離燃煤電廠的煙塵處理系統(tǒng)從而通過煙囪排放到大氣環(huán)境中。從煙囪中排放出去的天然放射性核素主要為低沸點(diǎn)的核素，例如Po-210和Pb-210，以及其他放射性核素。Po-210是釙最為普遍的一種同位素，屬于極毒組放射性核素，半衰期為138天。鉛是燃煤電廠顆粒物排放中需要監(jiān)測的一種重金屬，一直受到人們的關(guān)注，而Pb-210作為一種高毒組放射性核素，半衰期為22.3年，在燃煤電廠的輻射影響評價(jià)中也不容忽視。這類低沸點(diǎn)的核素在飛灰中具有更高的富集因子，UNSCEAR1988年的報(bào)告中也指出，從煙囪排放的煙塵中各種放射性核素濃度可到達(dá)如下水平，265Bq/kg(K-40)、200Bq/kg(U-238)、240Bq/kg(Ra-226)、930Bq/kg(Pb-210)、1700Bq/kg(Po-210)、70Bq/kg(Th-232)，相較于其他放射性核素的富集程度，Pb-210和Po-210是它們的3倍和5倍左右。

因此關(guān)注燃煤電廠產(chǎn)生的低沸點(diǎn)天然放射性核素對于客觀地評價(jià)燃煤電廠對環(huán)境的輻射影響具有重要的意義。當(dāng)前大部分針對燃煤電廠放射性水平的研究關(guān)注的核素都是不易揮發(fā)的核素，例如U-238和Th-232等，但是對例如Po-210和Pb-210的易揮發(fā)核素的研究相對較少，基本以估算為主。此外，由于Po-210和Pb-210經(jīng)過高溫過程后極易富集在小粒徑氣溶膠上，在煙囪取樣分析過程中很難完全捕集，目前缺少有效的取樣方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種煙囪氣態(tài)流出物中Po-210代表性取樣系統(tǒng)及方法，為直接獲得燃煤電廠Po-210排放數(shù)據(jù)提供相關(guān)技術(shù)，彌補(bǔ)燃煤電廠輻射環(huán)境影響評價(jià)中關(guān)鍵核素Po-210排放數(shù)據(jù)的缺失。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：

一種煙囪氣態(tài)流出物中Po-210代表性取樣系統(tǒng)，包括多孔取樣管和固態(tài)氣溶膠取樣器，所述多孔取樣管一端用于連接煙囪取樣點(diǎn)從煙囪煙氣中進(jìn)行Po-210取樣，另一端連接所述固態(tài)氣溶膠取樣器，煙氣經(jīng)所述固態(tài)氣溶膠取樣器過濾后分為第一氣路和第二氣路，所述第一氣路上依次設(shè)置有用于吸收氣態(tài)Po-210的三級級聯(lián)吸收裝置和第一流量調(diào)節(jié)閥，所述第二氣路上設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥，兩路煙氣合流后進(jìn)入機(jī)械泵。