[发明专利]一种强对流反应尿氚蒸馏装置

说明书

本发明公开了一种强对流反应尿氚蒸馏装置，属于辐射防护与环境保护领域。本发明采用二级冷却的方式，即先使用强对流室进行一级冷却，之后再采用回流室对未冷却的液体二次冷却来获取冷却液。本发明的尿氚蒸馏装置具有装置简单，减压防爆、安全可靠的特点。适用于核电站、氚靶生产、中子发生器生产、核设施退役及聚变能源研究等场所工作人员尿氚的分析。

技术领域

本发明属于辐射防护与环境保护技术领域，具体涉及一种强对流反应尿氚蒸馏装置。

背景技术

氚(³H或T，又叫超重氢)是氢的放射性同位素，是重要的聚变核燃料，也是非动力核技术领域广泛应用的放射性同位素之一。在核电站、氚靶生产、中子发生器等生产场所的操作人员由于涉氚操作，在体内会摄入一定量的HTO，这部分HTO参与人体的新陈代谢，一部分会以尿液的形式排出体外。由于HTO的存在，会使得人体遭受一定的辐射危害，根据GB18871-2002的要求，涉氚操作人员的辐射限制为20mSv/年。因此，为了评估涉氚人员体内的氚含量，需要对其尿液中的氚含量进行测量分析。

目前，常用的尿氚分析方法有直接测量法、活性炭脱色法、恒沸蒸馏法和氧化蒸馏法等。由于采用直接测量法、活性炭脱色法和恒沸蒸馏法等方法会存在尿液颜色和各类盐等杂质的影响，进而影响测量结果。鉴于此原因，氧化蒸馏法在尿氚蒸馏中较为常见。然而，在氧化蒸馏法蒸馏尿液时，使用常用的蒸馏装置会存在样品蒸馏过程中泡沫过多而产生爆沸，影响测量结果。

因此，亟需研制出一种强对流反应尿氚蒸馏装置，使其能克服易爆沸、安全系数低、尿氚收集效率低的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能降低爆沸、安全可靠且尿氚收集效率高的尿氚蒸馏装置。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

一种强对流反应尿氚蒸馏装置，所述的蒸馏装置包括样品管、控温电炉、强对流室、回流室以及冷却单元，所述的强对流室两端分别与样品管、回流室连接。

所述的强对流室包括冷却剂入口Ⅰ，强对流室的冷却剂入口通过软管Ⅰ连接冷却单元。

所述的强对流室还包括冷却剂出口，所述的强对流室的冷却剂出口通过软管Ⅱ连接回流室的冷却剂入口Ⅱ。

所述的强对流室的上端、下端均为磨口设计，强对流室下端与样品管磨口连接、强对流室上端与回流室磨口连接。

所述的样品管、强对流室以及回流室为玻璃材质。

所述的强对流室为双壁中空结构。

所述的强对流室的内壁下端设置有环形沟槽。

所述的强对流室的外壁设有取样口，取样口插有取样管，所述的取样管与环形沟槽连接。

所述的取样管上设有控流阀门。

所述的回流室为冷凝管；所述冷凝管为蛇形冷凝管或直行冷凝管中的一种。

所述的回流室为多级冷凝管串联结构。

所述的冷却单元为空气压缩机或冷却液设备中的一种。

本发明采用二级冷却的方式，即先使用强对流室进行一级冷却，之后再采用回流室对未冷却的液体二次冷却来获取冷却液，大大提高了蒸馏液的冷却效率，能达到尿氚收集效率高的效果。此外，本发明的尿氚蒸馏装置具有装置简单，减压防爆、安全可靠的特点。

附图说明

图1为本发明的一种强对流反应尿氚蒸馏装置的结构示意图；

图中，1.样品管2.控温电炉3.取样管4.强对流室5.冷却剂出口6.软管Ⅱ7.冷却剂入口Ⅱ8.回流室9.冷却单元10.软管Ⅰ11.冷却剂入口Ⅰ。