[发明专利]一种烟囱气态流出物中Po-210代表性取样系统及方法

说明书

本发明涉及一种烟囱气态流出物中Po‑210代表性取样系统及方法，属于放射性物质取样技术领域，所述系统包括多孔取样管和固态气溶胶取样器，多孔取样管一端用于连接烟囱取样点从烟囱烟气中进行Po‑210取样，另一端连接固态气溶胶取样器，烟气经固态气溶胶取样器过滤后分为第一气路和第二气路，第一气路上依次设置有用于吸收气态Po‑210的三级级联吸收装置和第一流量调节阀，第二气路上设置有第二流量调节阀，两路烟气合流后进入机械泵。本发明所述系统及方法为直接获得燃煤电厂Po‑210排放数据提供相关技术，弥补燃煤电厂辐射环境影响评价中关键核素Po‑210排放数据的缺失。

技术领域

本发明属于放射性物质取样技术领域，具体涉及一种烟囱气态流出物中Po-210代表性取样系统及方法。

背景技术

发电过程中的电离辐射影响最初主要是针对核能发电，然而随着对各种自然产生放射性物质(NORM)行业的深入认识，其他发电技术的辐射影响也在陆续的得到关注，其中燃煤发电作为全世界最为主要的一项电力来源，其造成的辐射影响是较早开始研究的。燃煤电厂对公众的辐射影响主要来源于烟囱排放的气态流出物以及煤灰渣的回收再利用。随着对燃煤电厂辐射影响的不断深入研究，发现了一些之前评价过程中没有考虑的问题(如对Pb-210和Po-210等易挥发核素在燃煤电厂的辐射影响中的作用)，2008年、2010年UNSCEAR多次建议重新对燃煤电厂的辐射影响进行评价。我国也在潘自强院士的领导下对整个煤电链的辐射影响开展研究。

燃煤电厂对周围环境放射性水平的影响主要是由于煤中含有的天然放射性核素(其中以U-238系核素为主)通过锅炉高温燃烧后随着飞灰进入后端烟尘处理系统中，少量的飞灰会逃离燃煤电厂的烟尘处理系统从而通过烟囱排放到大气环境中。从烟囱中排放出去的天然放射性核素主要为低沸点的核素，例如Po-210和Pb-210，以及其他放射性核素。Po-210是钋最为普遍的一种同位素，属于极毒组放射性核素，半衰期为138天。铅是燃煤电厂颗粒物排放中需要监测的一种重金属，一直受到人们的关注，而Pb-210作为一种高毒组放射性核素，半衰期为22.3年，在燃煤电厂的辐射影响评价中也不容忽视。这类低沸点的核素在飞灰中具有更高的富集因子，UNSCEAR1988年的报告中也指出，从烟囱排放的烟尘中各种放射性核素浓度可到达如下水平，265Bq/kg(K-40)、200Bq/kg(U-238)、240Bq/kg(Ra-226)、930Bq/kg(Pb-210)、1700Bq/kg(Po-210)、70Bq/kg(Th-232)，相较于其他放射性核素的富集程度，Pb-210和Po-210是它们的3倍和5倍左右。

因此关注燃煤电厂产生的低沸点天然放射性核素对于客观地评价燃煤电厂对环境的辐射影响具有重要的意义。当前大部分针对燃煤电厂放射性水平的研究关注的核素都是不易挥发的核素，例如U-238和Th-232等，但是对例如Po-210和Pb-210的易挥发核素的研究相对较少，基本以估算为主。此外，由于Po-210和Pb-210经过高温过程后极易富集在小粒径气溶胶上，在烟囱取样分析过程中很难完全捕集，目前缺少有效的取样方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种烟囱气态流出物中Po-210代表性取样系统及方法，为直接获得燃煤电厂Po-210排放数据提供相关技术，弥补燃煤电厂辐射环境影响评价中关键核素Po-210排放数据的缺失。

为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：

一种烟囱气态流出物中Po-210代表性取样系统，包括多孔取样管和固态气溶胶取样器，所述多孔取样管一端用于连接烟囱取样点从烟囱烟气中进行Po-210取样，另一端连接所述固态气溶胶取样器，烟气经所述固态气溶胶取样器过滤后分为第一气路和第二气路，所述第一气路上依次设置有用于吸收气态Po-210的三级级联吸收装置和第一流量调节阀，所述第二气路上设置有第二流量调节阀，两路烟气合流后进入机械泵。