[实用新型]可拆卸式粒子渗漏装置

说明书

技术领域

本实用新型属于实验物理设备的设计技术领域，特别是涉及是一种模拟小粒子在沙粒填充柱中渗漏现象的装置，可用于放射性核素在沙堆中的垂直迁移规律及机理研究、污染物在可渗漏介质中的深度分布研究等领域。

背景技术

沙质介质（如积沙堆等）因沙粒几何形状等原因孔隙度较大，易导致带有关注物质的小粒子（如吸附有放射性核素或污染物的小粒径颗粒）通过沙粒间的空隙渗漏到深层。上述渗漏原理可能与核素载体或污染物的大小、沙粒大小、水流速率及流量等因素密切相关。为研究在不同水流速率下核素载体或污染物在沙质介质中的渗漏规律，我们研究设计了一套可拆卸式粒子渗漏模拟装置。该装置可模拟真实环境下核素的垂直迁移现象，对研究核素的渗漏迁移机理具有重要意义。

在放射性核素迁移、污染物在沙质介质中的迁移等领域未见相近或相似的装置。

发明内容

本实用新型的的目的是：提供一种研究放射性核素随小粒径粒子向下渗漏的装置，具有可拆卸、分层信息易获取、沙质粒径易调整等优点。

本实用新型的技术方案如下：可拆卸式粒子渗漏装置，包括与外接水压调节阀相连的锥形喷头，所述渗漏装置还包括上端锥形密封罩、中部的分层环及下端锥形密封罩；所述锥形喷头部分置于上端锥形密封罩内；分层环为10-50层，相互之间通过螺纹连接形成筒状结构，分层环筒状结构内分别设置有大粒径沙子及待测小粒径颗粒；顶端分层环与上锥形密封罩相连，下端锥形密封罩则与底端的分层环相连；在顶端分层环上方设置着不锈钢网片；在底端分层环下方设置着不锈钢网片；下端锥形密封罩下方设置着尾液收集器。所述分层环直径为10cm，单层高度为0.5~1cm，且分层环之间用螺纹连接为筒状结构，具有可拆卸性及密封性。

上端锥形密封罩、分层环及下端锥形密封罩均由聚四氟乙烯材料制成。所述锥形喷头和尾液收集器均为普通有机玻璃材质制成。所述的不锈钢网片网孔规格为直径0.5mm。

有益效果：本实用新型可获得沙粒中小颗粒运移的深度分布信息，单层深度控制精确，并可重复使用，下次实验不受影响。本实用新型适用于小颗粒在沙粒中的深层沙漏实验，也可用于任何物质在水力或重力作用下的深层运移实验。在放射性核素的深层运移实验中，本装置具有较好的抗吸附性能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图。

具体实施方式

实施例1、可拆卸式粒子渗漏装置，如图1所示，包括与外接水压调节阀相连的锥形喷头1，所述渗漏装置还包括上端锥形密封罩2、中部的分层环5及下端锥形密封罩3；所述锥形喷头1部分置于上端锥形密封罩2内；分层环5为10-50层，相互之间通过螺纹连接形成筒状结构，分层环筒状结构内分别设置有大粒径沙子7及待测小粒径颗粒8；顶端分层环5与上锥形密封罩2相连，下端锥形密封罩3则与底端的分层环5相连；在顶端分层环5上方设置着不锈钢网片4；在底端分层环5下方设置着不锈钢网片4；下端锥形密封罩3下方设置着尾液收集器6。所述分层环5直径为10cm，单层高度为0.5~1cm，且分层环之间用螺纹连接为筒状结构，具有可拆卸性及密封性。上端锥形密封罩2、分层环5及下端锥形密封罩3均由聚四氟乙烯材料制成。所述锥形喷头1和尾液收集器6均为普通有机玻璃材质制成。所述的不锈钢网片4网孔规格为直径0.5mm。

实际操作中，（1）准备工作：将上端锥形密封罩、可拆卸式分层环、下端锥形密封罩依次用5%硝酸、5%盐酸浸泡2h，然后用纯净水和纳米纯水分别冲洗5min；并组装；（2）样品装载：在连接好的分层中装入大粒径沙子（可视情况装入单一粒径或混合多粒径沙子），在上端装好0.5mm的不锈钢网片，然后在不锈钢网片上铺设一定厚度的含特殊标记的待测小粒径颗粒（比如荧光聚苯乙烯微球）；（3）开始实验：将水压调节阀调节至合适大小，水从锥形喷头上端喷头喷出。待测小粒径颗粒在水的淋溶作用下沿孔隙向下运移。一定时间后，实验完毕，关掉水阀，旋出上端锥形密封罩，将分层环装置由上至下逐层旋开，并收集每层中的沙粒基质及向下运移的待测小粒径颗粒，根据具体实验对象不同，可经称量、DOC测量、荧光测量或放射性测量获得每层中待测小粒径颗粒的量，从而获得待测小粒径颗粒在沙粒基质中的运移情况；（4）将整个装置分别用5%硝酸、5%盐酸浸泡备重复使用。