[發(fā)明專利]一種地下實驗室核素遷移試驗的擴散裝置及方法

在審

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• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114935528A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周舵;龍浩騎;姜濤;陳曦;王波;方升
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)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: 田明;任曉航

本發(fā)明屬于地下實驗室核素遷移試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下實驗室核素遷移試驗的擴散裝置及方法。用于地下實驗室核素遷移試驗中的地下水中的核素長期擴散試驗，地下水為高放射性廢物深地質(zhì)安全處置的地下實驗室所在位置的鉆孔中獲取的地下水，其中擴散裝置安裝在地下實驗室核素遷移長期監(jiān)測設(shè)備中，包括連接地下水的源液池(5)，源液池(5)通過擴散介質(zhì)(6)與取樣池(7)相連，源液池(5)用于獲得源液，源液是由示蹤劑或核素與地下水混合得到，取樣池(7)用于對樣液進行取樣，樣液是指從源液池(5)中通過擴散介質(zhì)(6)擴散后進入取樣池(7)中的液體。本發(fā)明將為深地質(zhì)處置庫的安全評價提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下實驗室核素遷移試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下實驗室核素遷移試驗的擴散裝置及方法。

背景技術(shù)

在高放射性廢物深地質(zhì)處置實施之前，需對預(yù)選場址和深地質(zhì)處置庫進行安全分析及評價，地下實驗室建設(shè)及現(xiàn)場試驗?zāi)軌驗樯畹刭|(zhì)處置庫設(shè)計、建造、運行和安全評價分析提供最直接的技術(shù)和經(jīng)驗支持。其中，擴散實驗裝置是研究溶質(zhì)因化學(xué)勢作用在多孔介質(zhì)中的遷移行為的必要工具。在普通實驗室中一般的擴散實驗人工操作很方便，但在地下實驗室中，多孔介質(zhì)的尺度遠大于普通地上實驗室的，開展地下實驗室中核素遷移擴散研究需要長期的密閉技術(shù)和自動控制技術(shù)。地下實驗室核素遷移試驗現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備中的擴散裝置及方法的開發(fā)使原狀地下水中的核素長期擴散試驗成為可能,獲得的數(shù)據(jù)將為深地質(zhì)處置庫的安全評價提供更可靠科學(xué)依據(jù)。目前，國內(nèi)尚無此類裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種用于地下實驗室核素遷移長期監(jiān)測設(shè)備中的擴散裝置及方法，用以解決地下實驗室原狀地下水中核素長期擴散問題。

為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種地下實驗室核素遷移試驗的擴散裝置，用于地下實驗室核素遷移試驗中的地下水中的核素長期擴散試驗，所述地下水為高放射性廢物深地質(zhì)安全處置的地下實驗室所在位置的鉆孔中獲取的地下水，安裝在地下實驗室核素遷移長期監(jiān)測設(shè)備中，包括連接所述地下水的源液池，所述源液池通過擴散介質(zhì)與取樣池相連，所述源液池用于獲得源液，所述源液是由示蹤劑或核素與所述地下水混合得到，所述取樣池用于對樣液進行取樣，所述樣液是指從所述源液池中通過所述擴散介質(zhì)擴散后進入所述取樣池中的液體。

進一步，

所述源液池通過第一管線連接所述地下實驗室核素遷移長期監(jiān)測設(shè)備上的原狀地下水入口，所述地下水通過所述原狀地下水入口經(jīng)所述第一管線進入所述源液池；

所述第一管線上由所述原狀地下水入口至所述源液池依次串聯(lián)設(shè)置蠕動泵、第一電磁閥和第二電磁閥；

所述第二電磁閥還通過第二管線與所述取樣池相連；

所述第一電磁閥為二位二通電磁閥，所述第二電磁閥為二位三通電磁閥。

進一步，

還包括第一廢液池，所述第一廢液池通過第三管線與所述源液池相連；

所述第三管線上由所述源液池至所述第一廢液池依次串聯(lián)設(shè)置第三電磁閥和第四電磁閥；

所述第三電磁閥還通過第四管線與所述取樣池相連；

所述第三電磁閥為二位三通電磁閥，所述第四電磁閥為二位二通電磁閥。

進一步，

還包括第二切換閥，所述第二切換閥通過第五管線與所述取樣池相連；

所述第五管線上由所述取樣池至所述第二切換閥依次串聯(lián)設(shè)置第八電磁閥和第二注射泵；

所述第二切換閥還通過第六管線連接所述第一廢液池；

所述第二切換閥還通過第七管線連接第二樣品瓶；

所述第八電磁閥為二位二通電磁閥。