[发明专利]水体中多核素快速富集系统

说明书

技术领域

本发明涉及辐射监测，尤其是涉及一种水体中多核素快速富集系统。

背景技术

水体环境中放射性核素的快速富集与分析是核应急准备和响应中必不可少的行动之一，其作用在于为及时了解各类水体环境中放射性核素的分布与迁移情况，为核事故的探查、评价以及事故控制缓解行动和紧急辐射防护行动的决策提供依据。目前，我国是世界上核能利用发展最快的国家，目前已有6座核电站运行和3座在建。根据2009年提出的核电中长期规划修改意见，至2020年我国核电运行装机容量为7000万千瓦，核电厂周边环境水体中放射性的快速监测与评价方法是各级管理部门、当地政府、公众、核电厂业主及相关研究人员密切关注的问题。

2011年3月11日，日本东北部发生里氏9.0级大地震和强烈海啸，进而引发的福岛核电站放射性物质泄露事故引发全球关注。核事故发生后，放射性物质大量释放到环境中，对环境生态安全和公众健康产生了影响，并通过海洋、大气等途径向全球扩散。如何快速评估放射性物质在环境水体特别是海洋中的扩散和运移过程应急状态和日常环境监测中的重要内容，建立水体中的放射性核素的快速富集与分析方法在福岛核危机的背景下就显得尤为重要和迫切。

目前，水体中放射性核素监测采用以下两种方法：水下就地γ能谱测量方法和实验室样品分析方法。其中水下就地γ能谱法受探测器分辨率和探测效率的限制，其测量精度一直不高。而常规的实验室样品分析方法则由于需要在现场采集大量的水体样品，并通过放射化学前期处理富集样品，最后用相关仪器进行测量，整个流程过程繁、时间长、效率低；同时，由于需要样品数量大、采样比较困难，此方法采样频次一般都不高。例如我国环境保护行业标准《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61-2001）规定压水堆核电站每半年在排放口附近海域采集海水样品1次进行伽玛核素分析。针对这种情况，国际上已开始着手研究海水中放射性核素的快速富集方法，但由于富集材料对核素存在单一性或效率低等缺点，这些方法的应用范围还十分有限。特别是对不同衰变类型的的放射性核素的富集，目前尚未见诸报道。

随着我国核能与核技术利用的快速发展，研究水体中多种放射性核素特别是不同衰变类型的放射性核素的快速富集方法，提高整个处理与测量流程的实效性，已经成为我国环境监测中的迫切需求，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有存在的水体中放射性核素富集与分析方法中过程繁、时间长、效率低等问题，提供一种可实现对水体中不同衰变类型放射性核素的快速富集，有效提升对水体中放射性核素富集与处理时效性的水体中多核素快速富集系统。

本发明设有水样采集单元、杂质清除单元、流速控制单元、酸化单元、第1载体单元、γ核素富集单元、第2载体单元、β核素富集单元、GPS定位单元和报警单元；所述水样采集单元的进水口外接水样，杂质清除单元的进水口接水样采集单元的水样出口，杂质清除单元的出水口经流速控制单元接酸化单元的进口，酸化单元的出口依次经第1载体单元、γ核素富集单元、第2载体单元接β核素富集单元的进口，β核素富集单元的出口外接水管；GPS定位单元与流速控制单元连接，报警单元的输入端接流速控制单元的报警信号输出端，流速控制单元的流速控制信号输出端通过电缆接水样采集单元；所述第1载体单元为第1目标放射性核素的稳定价态加注单元，所述第2载体单元为第2目标放射性核素的稳定价态加注单元。

所述水样采集单元可采用扬程泵或潜水泵等。

所述杂质清除单元可为设有至少1个清除水样中颗粒物杂质的装置。

所述流速控制单元用于对水体流速的控制，并具有自适应稳定流速功能。

所述酸化单元可为基于硝酸或盐酸的加注酸装置。

所述γ核素富集单元可为设有至少1个亚铁氰化铜、亚铁氰化钴钾材料单元组成的装置。

所述β核素富集单元可为设有至少1个碳酸钠富集料单元的富集装置。

所述GPS定位单元为全球卫星定位系统单元，可实现对采样点的实时定位。

所述报警单元为异常情况出现时发出报警信号的单元。

本发明实现了对水体中多种放射性核素的快速富集，特别是对不同衰变类型放射性核素的快速富集，有效提升了对水体中放射性核素富集与处理的时效性。

附图说明

图1本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。