[发明专利]核电厂冷却剂中同位素碘的分离系统、方法及检测方法

说明书

本申请属于核电厂放射性核素的检测与分析领域，具体涉及一种核电厂冷却剂中同位素碘的分离系统、方法及检测方法；该系统包括：半透膜分离装置，用于分离所述冷却剂中的K‑42和N‑13核素，得到中间分离物；离子交换柱，用于吸附所述中间分离物中的同位素碘，有效分离一回路冷却剂中的K‑42、N‑13、F‑18等核素对碘及同位素测量干扰的核素，解决了核电厂一回路冷却剂中碘及同位素及时测量的问题，达到了提高碘及同位素的检测效率和及时性的效果。

技术领域

本申请属于核电厂放射性核素的检测与分析领域，具体涉及一种核电厂冷却剂中同位素碘的分离系统、方法及检测方法。

背景技术

碘及其同位素是核电厂最常用燃料组件破损的示踪核素，对碘-131 (I-131)核素活度有严格的限值要求。进入核电厂一回路冷却剂中的放射性I-131核素可通过定量和非定量泄漏及检修开口越过第二道安全屏障释放到反应堆厂房空气中，从而给厂房内的工作人员带来内照射风险。因此，需要对一回路冷却剂中的放射性I-131核素进行及时准确的监测，来判断燃料组件的完整性，以保障机组安全并降低人员作业风险。

发明内容

本申请针的目的是提供一种核电厂冷却剂中同位素碘的分离系统、方法及检测方法，有效分离一回路冷却剂中的钾-42(K-42)、氮-13(N-13)、氟-18(F-18)等核素对碘及同位素测量干扰的核素，解决核电厂一回路冷却剂中碘及同位素及时测量的问题，达到了提高碘及同位素的检测效率和及时性的效果。

实现本申请目的的技术方案：

本申请第一方面提供了一种核电厂冷却剂中同位素碘的分离系统，包括：半透膜分离装置和离子交换柱；

所述半透膜分离装置的输入端连接冷却剂的输出端，所述半透膜分离装置的输出端连接所述离子交换柱的输入端；

所述半透膜分离装置，用于分离所述冷却剂中的K-42和N-13核素，得到中间分离物；

所述离子交换柱，用于吸附所述中间分离物中的同位素碘。

可选的，所述半透膜分离装置，包括：第一半透膜、第二半透膜和电离装置；

利用所述第一半透膜和所述第二半透膜形成三个隔间；所述三个隔间，包括：阳离子再生间隔间、阴离子再生间隔间和样品间隔间；所述样品间隔间位于所述阳离子再生间隔间和所述阴离子再生间隔间之间；

所述电离装置，用于分别将所述阳离子再生间隔间和所述阴离子再生间隔间中的纯水电离，在所述阳离子再生间隔间和所述阴离子再生间隔间中形成阳离子和阴离子；

所述第一半透膜仅允许阳离子从所述阳离子再生间隔间移动至所述样品间隔间；所述第二半透膜仅允许阳离子从所述样品间隔间移动至所述阴离子再生间隔间；

所述冷却剂从所述样品间隔间的一端流向另一端，得到所述中间分离物。

可选的，所述阳离子再生间隔间和所述阴离子再生间隔间中纯水的流向与所述样品间隔间中冷却剂的流向相反。

可选的，所述半透膜分离装置还包括第一泵，用于将所述纯水输入所述阳离子再生间隔间和所述阴离子再生间隔间；

和/或，

所述半透膜分离装置还包括第二泵，用于将所述冷却剂输入所述样品间隔间。

可选的，所述离子交换柱具体为银型离子交换柱。

可选的，所述银型离子交换柱，包括：第一挡片、第二挡片以及设置在所述第一挡片和所述第二挡片之间的银型离子交换树脂；

所述第一挡片设置有样品入口，用于输入所述中间分离物；

所述第二挡片设置有样品出口，用于输出废液；