[发明专利]一种土柱切割及收集装置

说明书

本发明涉及一种土柱切割及收集装置包括工作台面、固定组件、进给组件、切割组件和集样组件。固定组件用于固定放射性土柱，放射性土柱具有顶出端和切割端。进给组件抵住放射性土柱的顶出端，用于推动放射性土柱移动；切割组件的刀片与放射性土柱的切割端接触。集样组件包括收集箱、收集斗和控制器。收集箱具有可移动的载物台，载物台上设置有多个样品盒。控制器用于控制载物台的移动，使得收集斗的管部位于不同样品盒的上方，切割下来的土样被收集至样品盒内，每切割一次，集样组件自动更换一个样品盒，实现土样样品的自动收集，可极大的提高土柱解体的效率，同时降低实验人员受照剂量。

技术领域

本发明属于核工业领域，具体涉及一种土柱切割及收集装置。

背景技术

20世纪50年代以来，围绕核工业发展的大背景，我国先后建成了核燃料循环、核材料生产等一系列大型核设施，针对日益增多的放射性废物，我国已建成一批放射性废物处置场。上述核设施在运行工况或事故工况下排放的放射性核素最先污染的必定是土壤和水环境。

目前国内外研究放射性核素迁移的方法可分为实验室模拟、地下实验室研究、现场监测类比和数值模拟研究，实验室模拟研究由于实验条件容易控制且经济成本低，是开展核素迁移实验的理想方法，而土柱实验是获取放射性核素在核设施周边区域包气带、含水层关键迁移参数的实验手段。对于强吸附核素Pu-239、Cs-137、Am-241等往往在短实验周期内无法穿透土柱，因而迁移参数求解只能通过土柱解体测量的方式来获取。

而在解体过程中，不可避免的会产生放射性粉尘、气溶胶，如果采用人工解体的方式，会给实验人员造成较高外照射剂量及内照射剂量，尤其是Pu、Am等核素，具有极强的毒性，严重威胁实验人员的健康，是强吸附核素，高毒性核素开展土柱实验的最主要阻碍。目前市面上还没有定型装置可完成自动收集及土样收集工作，为解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种土柱切割及收集装置，本技术方案能够避免土柱解体过程中会产生的放射性粉尘、气溶胶严重威胁实验人员的健康。

本发明的技术方案如下：

一种土柱切割及收集装置，包括：

工作台面，所述工作台面具有相对的第一面和第二面；

固定组件，所述固定组件设置于所述工作台面的所述第一面，所述固定组件用于固定所述放射性土柱，所述放射性土柱的轴线与所述第一面平行，所述放射性土柱具有顶出端和切割端；

进给组件，所述进给组件抵住所述放射性土柱的所述顶出端，用于推动所述放射性土柱移动；

切割组件，所述切割组件设置于所述工作台面的所述第一面，所述切割组件的刀片与所述放射性土柱的所述切割端接触；

集样组件，所述集样组件包括：

收集箱，所述收集箱设置于所述工作台面的所述第二面，所述收集箱具有一中空的容置腔，所述容置腔内设置有可移动的载物台，所述载物台上设置有多个样品盒；

收集斗，所述收集斗设置于所述工作台面的所述第一面，所述收集斗的斗部位于所述放射性土柱的所述切割端下方，所述收集斗的管部穿过所述工作台面和收集箱的顶部，止于所述载物台上方；以及，

控制器，用于控制所述载物台的移动，使得所述收集斗的管部位于不同所述样品盒的上方。

进一步地，所述收集箱还包括负压器，用于控制所述收集箱内为负压状态。

进一步地，所述放射性土柱外侧设有有机玻璃管，所述固定组件通过所述有机玻璃管固定所述放射性土柱，所述进给组件包括顶板，所述顶板的外径小于或等于所述有机玻璃管的内径。

进一步地，所述有机玻璃管的壁厚为8-12mm。