多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器的制造方法
【專利摘要】多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，涉及水體放射性監(jiān)測。設有容器、密封蓋、控制與顯示單元、攪拌器、沖洗兼泄氣單元、溫控加熱單元、壓力傳感器、過濾器和支撐體；容器用于盛裝水樣，密封蓋設于容器的頂部開口并與容器連接；控制與顯示單元設有微處理器和顯示屏，控制與顯示單元分別與攪拌器、溫控加熱單元、壓力傳感器和過濾器連接；控制與顯示單元、攪拌器和沖洗兼泄氣單元設在密封蓋上；沖洗兼泄氣單元用于容器內(nèi)的水樣過濾時與外界通氣，同時用于密封蓋和容器的沖洗；溫控加熱單元用于容器中水樣的加熱；壓力傳感器用于測量容器中水樣的質(zhì)量；在容器底部設有排水口，過濾器與排水口連接；支撐體設于容器底部。
【專利說明】多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及水體放射性監(jiān)測，尤其是涉及一種多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器。

【背景技術(shù)】
[0002]水體放射性監(jiān)測是環(huán)境輻射監(jiān)測特別是核應急準備和響應中的必要行動之一，其作用在于為輻射事故的探查、評價以及事故控制緩解行動和緊急輻射防護行動的決策提供依據(jù)。目前，我國是世界上核能利用發(fā)展最快的國家，根據(jù)《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2011?2020)》的要求，到2020年，中國的核電裝機容量將達到5800萬千瓦，這些在建和規(guī)劃中的核電大部分核電站位于東部沿海地區(qū)，目前在建的核電已達到了 3000萬千瓦，如何快速監(jiān)測核電海域的放射性并展開相應的評價是海洋管理部門、當?shù)卣?、公眾、核電廠業(yè)主及相關研究人員密切關注的問題。
[0003]2011年日本福島核電站放射性物質(zhì)泄露事故引發(fā)全球關注，對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成人類和平利用以來的最嚴重的影響，這也對我國的核應急海洋監(jiān)測提出了新的要求，如何快速評估放射性物質(zhì)在海洋中的擴散和運移過程成為核應急情況下海洋環(huán)境監(jiān)測工作的重要內(nèi)容。建立水體放射性快速分析檢測方法，研制快速富集處理裝置在核應急的背景下就顯得尤為重要和迫切。
[0004]目前，水體放射性環(huán)境監(jiān)測中采用最多最成熟的方法還是實驗室樣品分析，這也是核電站液體流出物的常規(guī)監(jiān)測方法，由于海洋中放射性核素含量比較少，通常需要大量采集海水樣品，帶回實驗室后再通過放射化學前期處理富集樣品，最后用低本底伽瑪譜儀進行測量。由于需要樣品數(shù)量大、采樣比較困難，此方法采樣頻次一般都不高。例如我國環(huán)境保護行業(yè)標準《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 61-2001)規(guī)定壓水堆核電站每半年在排放口附近海域采集海水樣品I次進行伽瑪核素分析。但在事故情況下，比如2011年3月福島核電站事故的情況下，靠實驗室樣品分析方法很難快速到監(jiān)測到放射性流出物在海洋中的泄露，其中的一個重要原因就是樣品前處理時間長、適用性差，很難在海上就行快速處理與測量。因此，一些發(fā)達國家(如德國、希臘、英國、俄羅斯等)采用離子交換法等開展水體放射性核素的現(xiàn)場富集，但這些方法耗時長，且檢測限較高，不適用現(xiàn)場的快速富集與檢測。
[0005]隨著我國核能與核技術(shù)利用的快速發(fā)展，研究能在現(xiàn)場快速富集與處理水體放射性核素分析樣品的方法和技術(shù)，已經(jīng)成為我國環(huán)境監(jiān)測中特別是核應急情況下的迫切需求，具有非常重要的意義。
[0006]參考文獻:
[0007][I] K.0.Buesseler, S.R.Jayne, N.S.Fisher, et al.Fukushima-derivedrad1nuclides in the ocean and b1ta off Japan, Proceedings of Nat1nal Academyof Sciences of the United States of America, 109, 5984(2012).
[0008][2]蘇耿華，曾志，程建平，等.海水就地測量探測器探測效率的Monte Carlo研究，核電子學與探測技術(shù)，2010，30⑷:451-455.
[0009][3]陳立奇，何建華，林武輝，等.海洋核污染的應急監(jiān)測與評估技術(shù)展望，中國工程科學，2011，13(10):34-39.


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于針對目前國內(nèi)外相關技術(shù)方法存在的時效性差、檢測限高等問題，提供一種可實現(xiàn)環(huán)境水體放射性核素快速預處理與富集，為現(xiàn)場快速、準確檢測奠定基礎，有效提高現(xiàn)場檢測可操作性的多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器。
[0011]本發(fā)明設有容器、密封蓋、控制與顯示單元、攪拌器、沖洗兼泄氣單元、溫控加熱單元、壓力傳感器、過濾器和支撐體；
[0012]所述容器用于盛裝水樣，密封蓋設于容器的頂部開口并與容器連接，密封蓋合上容器頂部開口后，容器處于密封狀態(tài)；所述控制與顯示單元設有微處理器和顯示屏，控制與顯示單元分別與攪拌器、溫控加熱單元、壓力傳感器和過濾器連接；控制與顯示單元、攪拌器和沖洗兼泄氣單元設在密封蓋上；沖洗兼泄氣單元用于容器內(nèi)的水樣過濾時與外界通氣，同時用于密封蓋和容器的沖洗；溫控加熱單元用于容器中水樣的加熱；壓力傳感器用于測量容器中水樣的質(zhì)量；在容器的底部設有排水口，過濾器與排水口連接，用于容器中水樣的過濾；支撐體設于容器底部。
[0013]所述容器可采用不銹鋼容器或特氟龍材料容器等，容器的容積可為10?100L。
[0014]所述顯示屏可采用平板顯示屏或其他相似功能的產(chǎn)品等。
[0015]所述支撐體可采用不銹鋼支撐架等。
[0016]所述攪拌器可采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
[0017]所述沖洗兼泄氣單元可采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
[0018]所述溫控加熱單元可采用電熱板等。
[0019]所述過濾器可采用不銹鋼、特氟龍或其他適合做過濾器的材料組成，用于容器中水樣的過濾(不包括過濾材料，如濾紙等)。
[0020]本發(fā)明實現(xiàn)了環(huán)境水體放射性核素的快速預處理與富集，為實現(xiàn)現(xiàn)場快速、準確檢測奠定了基礎，有效地提高了現(xiàn)場檢測的可操作性。本發(fā)明可以在船舶上現(xiàn)場作業(yè)，也可用于陸地實驗室進行實驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0023]參見圖1，本發(fā)明實施例設有容器1、密封蓋2、控制與顯示單元3、攪拌器4、沖洗兼泄氣單元5、溫控加熱單元6、壓力傳感器7、過濾器8和支撐體9 ；
[0024]所述容器I用于盛裝水樣，密封蓋2設于容器I的頂部開口并與容器I連接，密封蓋2合上容器I頂部開口后，容器I處于密封狀態(tài)；所述控制與顯示單元3設有微處理器和顯示屏，控制與顯示單元3分別與攪拌器4、溫控加熱單元6、壓力傳感器7和過濾器8連接；控制與顯示單元3、攪拌器4和沖洗兼泄氣單元5設在密封蓋2上；沖洗兼泄氣單元5用于容器I內(nèi)的水樣過濾時與外界通氣，同時用于密封蓋2和容器I的沖洗；溫控加熱單元6用于容器I中水樣的加熱；壓力傳感器7用于測量容器I中水樣的質(zhì)量；在容器I的底部設有排水口 10，過濾器8與排水口 10連接，用于容器I中水樣的過濾；支撐體9設于容器I底部。
[0025]所述容器I可采用不銹鋼容器或特氟龍材料容器等，容器I的容積可為10?10L0
[0026]所述顯示屏可采用平板顯示屏或其他相似功能的產(chǎn)品等。
[0027]所述支撐體可采用不銹鋼支撐架等。
[0028]所述攪拌器可采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
[0029]所述沖洗兼泄氣單元可采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
[0030]所述溫控加熱單元可采用電熱板等。
[0031]所述過濾器可采用不銹鋼、特氟龍或其他適合做過濾器的材料組成，用于容器中水樣的過濾(不包括過濾材料，如濾紙等)。
[0032]本發(fā)明可以在船舶上現(xiàn)場作業(yè)，也可用于陸地實驗室進行實驗。
[0033]本發(fā)明實施例的工作流程如下。
[0034]當水樣注入容器后，按相關標準/規(guī)范加入化學試劑，啟動攪拌和加熱恒溫功能，一定時間后，停止攪拌和加熱，冷卻至室溫，打開泄氣口，連接好過濾器，開始過濾，當過濾器壓力報警時，停止過濾并更換濾膜，直至水樣過濾完全，再啟動沖洗裝置，用濾液重復沖洗2?3次后，繼續(xù)過濾，直至容器與密封蓋上附著的沉淀物清洗干凈。最后，合并收集沉淀物的濾膜，等待處理，濾液根據(jù)相關要求棄除或等待下一步處理。
[0035]其中，沖洗兼泄氣單元在沖洗時，可360°旋轉(zhuǎn)，確保對整個腔體的清洗工作，壓力傳感器可通過控制與顯示單元實時顯示容器中的水樣質(zhì)量。
[0036]過濾器可感應過濾時的氣壓變化，并實時反映至控制與顯示單元，當負壓過大時，控制與顯示單元會顯示報警，提示更換濾膜，而當濾膜破損時，控制與顯示單元也會顯示報警，提示重新過濾。
[0037]本發(fā)明也可用于水體樣品中雜質(zhì)顆粒的過濾，具體是實施時不需啟動攪拌和溫控加熱功能，其余步驟與上述過濾步驟相同。
【權(quán)利要求】
1.多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于設有容器、密封蓋、控制與顯示單元、攪拌器、沖洗兼泄氣單元、溫控加熱單元、壓力傳感器、過濾器和支撐體； 所述容器用于盛裝水樣，密封蓋設于容器的頂部開口并與容器連接，密封蓋合上容器頂部開口后，容器處于密封狀態(tài)；所述控制與顯示單元設有微處理器和顯示屏，控制與顯示單元分別與攪拌器、溫控加熱單元、壓力傳感器和過濾器連接；控制與顯示單元、攪拌器和沖洗兼泄氣單元設在密封蓋上；沖洗兼泄氣單元用于容器內(nèi)的水樣過濾時與外界通氣，同時用于密封蓋和容器的沖洗；溫控加熱單元用于容器中水樣的加熱；壓力傳感器用于測量容器中水樣的質(zhì)量；在容器的底部設有排水口，過濾器與排水口連接，用于容器中水樣的過濾；支撐體設于容器底部。
2.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述容器采用不銹鋼容器或特氟龍材料容器。
3.如權(quán)利要求1或2所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述容器的容積為10?100L。
4.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述顯示屏采用平板顯示屏。
5.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述支撐體采用不銹鋼支撐架。
6.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述攪拌器采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
7.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述沖洗兼泄氣單元采用不銹鋼或特氟龍材料組成。
8.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述溫控加熱單元采用電熱板。
9.如權(quán)利要求1所述多功能水體放射性核素現(xiàn)場快速富集處理器，其特征在于所述過濾器采用不銹鋼過濾器、特氟龍過濾器。
【文檔編號】G01N1/44GK104198262SQ201410456751
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】何建華, 曾文義, 李奕良, 黃德坤, 余雯, 門武, 鄧芳芳, 林靜, 王芬芬, 林峰, 林武輝, 于濤 申請人:國家海洋局第三海洋研究所