CN109781938A - 一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 - Google Patents
一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109781938A CN109781938A CN201811466241.XA CN201811466241A CN109781938A CN 109781938 A CN109781938 A CN 109781938A CN 201811466241 A CN201811466241 A CN 201811466241A CN 109781938 A CN109781938 A CN 109781938A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- snowfall
- approach
- cabin
- low temperature
- radioactivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明提供一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，所述装置包括：受自动控制系统控制的放射性降雪系统和辅助系统；所述放射性降雪系统包括位于低温降雪舱外的水箱、自循环冷却系统和投源系统，以及位于低温降雪舱内的喷淋系统；水箱中的水先通过自循环冷却系统冷却，再经过投源系统由喷淋系统喷出时，最后由低温降雪舱将其转换为雪。本发明提供的装置中降雪均匀，模拟出的降雪环境更加真实，可用于研究放射性核素通过降雪途径在植物体内的截获、易位和转移行为研究，获取相关参数，用于核事故后果评价。
Description
技术领域
本发明属于放射生态学技术领域，具体涉及一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置。
背景技术
随着公众环保意识的提高，特别是日本福岛核事故后，核与辐射安全广受关注。核事故下，放射性核素通过降雪途径沉降，一部分被植物叶面截留，通过易位进入植物不同组织内；另一部分沉降到土壤，通过转移进入植物体内。进入植物体内的放射性核素会通过食物链在生物体内积累，最终对人类造成影响。开展放射性核素通过降雪途径向植物体的转移情况，是进行核事故后果评价的基础，对于核素在食物链的转移估算也具有重要意义。
放射性核素降雪途径在植物体内的转移参数，目前无法通过野外实验进行，必须通过实验室获取，同时还要考虑对放射性核素的防护。现有技术中，在实验模拟降雪时主要采用的是将冰块转换为冰雹或更加细腻的冰水混合，再将其挥洒于实验间，通过这种模拟方法出的降雪存在不均匀的情况，会导致较大的实验误差。因此，有必要发明一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置以解决上述问题。
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模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，能均匀降雪，能用于模拟研究气象因子(包括温度、湿度、CO2、光照等)变化和厂址复杂气候条件对核素在陆生生态系统迁移的影响过程。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，所述装置包括：受自动控制系统控制的放射性降雪系统和辅助系统；
所述放射性降雪系统包括位于低温降雪舱外的水箱、自循环冷却系统和投源系统，以及位于低温降雪舱内的喷淋系统；
水箱中的水先通过自循环冷却系统冷却，再经过投源系统由喷淋系统喷出时，最后由低温降雪舱将其转换为雪。
进一步的，所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱和所述投源系统之间的水泵，所述自动控制系统控制放射性降雪系统设置水泵的关停、喷淋系统的关停以及降雪量。
进一步的，所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱和所述水泵之间的过滤装置。
进一步的，所述辅助系统包括位于所述低温降雪舱外的温湿度调节系统、新风系统和CO2浓度调节系统，以及位于所述低温降雪舱内的光照系统；
所述自动控制系统控制辅助系统设置不同时段的温度、湿度、新风换气量、CO2浓度和光照强度参数。
进一步的，所述光照系统中光源采用农艺钠灯和金卤灯。
进一步的，所述光照系统还包括电动升降装置，所述电动升降装置用于固定固定并改变所述光源的位置。
进一步的，所述放射性降雪系统还包括放射性废水收集装置，所述放射性废水收集装置通过管道和所述低温降雪舱的出水口相连接。
进一步的，所述低温降雪舱内还包括实验植物，所述实验植物平铺放置在固定架上。
本发明的效果在于，本发明所述的装置降雪均匀，能模拟实验放射性核素通过降雪途径的沉降，可用于研究放射性核素通过降雪途径在植物体内的截获、易位和转移行为研究，获取相关参数，用于核事故后果评价。
附图说明
图1是本发明所述装置一实施例的结构示意图；
图2是本发明所述装置的工作原理图；
图3是本发明所述装置一实施例的工作流程图；
图4是本发明所述装置一实施例的实验流程图。
图中，1—进水管路；2—水箱；3—水箱排水阀门；4—自循环冷却系统；5—过滤装置；6—水泵；7—投源系统；8—光照系统；9—喷淋系统；10—实验植物；11—低温降雪舱；12—新风系统；13—CO2控制系统；4—温湿度控制系统；15—废水收集装置。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参阅图1和2，图1是本发明所述装置一实施例的结构示意图，图2是本发明所述装置的工作原理图。一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，所述装置包括：受自动控制系统控制的放射性降雪系统和辅助系统。
所述放射性降雪系统包括位于低温降雪舱11外的水箱2、自循环冷却系统4和投源系统7，以及位于低温降雪舱11内的喷淋系统9。
水箱2和进水管路1连接，水箱2还包括位于其底部的水箱排水阀门3。
水箱2中的水先通过自循环冷却系统4冷却，再经过投源系统7由喷淋系统9喷出时，最后由低温降雪舱11将其转换为雪。具体的，放射性水箱2中的水经过水箱的自循环冷却系统4换热冷却后，进入管道，与投源系统7中的放射源进行混合，在管道中充分混匀，通过喷淋系统9进入低温降雪舱11进行降雪。
所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱2和所述投源系统7之间的水泵6，所述自动控制系统控制放射性降雪系统设置水泵的关停、喷淋系统的关停以及降雪量。
所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱2和所述水泵6之间的过滤装置5。过滤装置5能减少杂质对喷淋系统9的影响，从而使得降雪更加均匀。
所述放射性降雪系统还包括放射性废水收集装置15，所述放射性废水收集装置15通过管道和所述低温降雪舱11的出水口相连接，用于收集降雪实验后的放射性废水，使得实验废水不对人和环境产生影响。
所述辅助系统包括位于所述低温降雪舱11外的温湿度调节系统14、新风系统12和CO2浓度调节系统13，以及位于所述低温降雪舱11内的光照系统8。
所述自动控制系统控制辅助系统设置不同时段的温度、湿度、新风换气量、CO2浓度和光照强度参数。
温湿度调节系统14用于调节降雪间的温度湿度。循环风机将降雪间舱11内的气体抽吸到风墙，经过冷风机制冷或加热器制热调温后送入孔板夹层，均压后通过孔板均匀送至舱内。
新风系统12用于确定实验室的换气量。室外新风在风机抽吸作用下，依次经过过滤器、单向阀和新风风机，送至装置内。
所述光照系统8用于调节装置内的光照强度。所述光照系统8中光源采用农艺钠灯和金卤灯。所述光照系统8还包括电动升降装置，所述电动升降装置用于固定并改变所述光源的位置。通过电动升降装置调节不同时段的光源的高度和不同光源的比例以控制降雪实验间的光照强度，保证植物不同时期的高矮均能获得足够的光照辐射强度。
CO2浓度调节系统13用于控制降雪实验间CO2的浓度。采用CO2气瓶给实验舱供CO2,舱内CO2浓度可在大气本底浓度～2000ppm范围内任意设定。
自动控制系统由电控系统和控制面板组成，可以实现对降雪人工气候室各参数的控制，设置不同时段的温度、湿度、新风换气量、CO2浓度、光照强度等参数，并存储历史记录；以及对降雪过程的控制，包括控制水泵的关停、喷头的开启、关闭以及降雪量以及吹扫系统的控制。
所述低温降雪舱11内还包括实验植物10，所述实验植物10平铺放置在固定架上。
参阅图2和3，图2是本发明所述装置一实施例的工作流程图，图3是本发明所述装置一实施例的实验流程图。
模拟放射性核素降雪途径沉降的装置的操作步骤如下：
(1)根据需要在水箱中放入一定量的水，开启自循环冷却系统，对水箱中水体进行冷却，使其达到目标温度。
(2)对实验的植物进行预处理后，编号后按照点位摆放在降雪实验舱内；
(3)在投源装置中加入实验的放射性核素，同时开启对应的废水接收装置；
(4)根据需要通过自动控制系统的控制面板设置低温降雪实验舱的温湿度、风量、CO2浓度、光照强度等参数，并开启自动控制系统；
(5)通过自动控制系统控制面板设置降雪量、喷头组次，开启降雪，进行降雪实验；
(6)降雪完成后，根据需要进行取样，对需要继续生长的植物，设置植物的生长条件，昼夜参数，保持植物正常生长。
经过对现有放射性降雪人工气候室的实际测试，装置内各个点位重复性偏差在10％以内的占87％，降雪间各点位之间降雪量在平均值±20％的占比82％。具体降雪参数情况见表1，表1为降雪均匀性和重复性实验结果，其中单位为克。具体的，降雪量是根据降雪前后花盆质量变化进行描述的。
区别于现有技术，本发明提供的一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，降雪均匀，能用于模拟研究气象因子(包括温度、湿度、CO2、光照等)变化和厂址复杂气候条件对核素在陆生生态系统迁移的影响过程，为特定环境放射性核素生态转移参数的获取提供依据。
表1
本领域技术人员应该明白，本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，所述装置包括：受自动控制系统控制的放射性降雪系统和辅助系统；
所述放射性降雪系统包括位于低温降雪舱外的水箱、自循环冷却系统和投源系统，以及位于低温降雪舱内的喷淋系统；
水箱中的水先通过自循环冷却系统冷却，再经过投源系统由喷淋系统喷出时，最后由低温降雪舱将其转换为雪。
2.根据权利要求1所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱和所述投源系统之间的水泵，所述自动控制系统控制放射性降雪系统设置水泵的关停、喷淋系统的关停以及降雪量。
3.根据权利要求2所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述放射性降雪系统还包括位于所述水箱和所述水泵之间的过滤装置。
4.根据权利要求1所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述辅助系统包括位于所述低温降雪舱外的温湿度调节系统、新风系统和CO2浓度调节系统，以及位于所述低温降雪舱内的光照系统；
所述自动控制系统控制辅助系统设置不同时段的温度、湿度、新风换气量、CO2浓度和光照强度参数。
5.根据权利要求4所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述光照系统中光源采用农艺钠灯和金卤灯。
6.根据权利要求5所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述光照系统还包括电动升降装置，所述电动升降装置用于固定并改变所述光源的位置。
7.根据权利要求1所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述放射性降雪系统还包括放射性废水收集装置，所述放射性废水收集装置通过管道和所述低温降雪舱的出水口相连接。
8.根据权利要求1所述一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置，其特征在于，
所述低温降雪舱内还包括实验植物，所述实验植物平铺放置在固定架上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811466241.XA CN109781938B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811466241.XA CN109781938B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109781938A true CN109781938A (zh) | 2019-05-21 |
| CN109781938B CN109781938B (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=66496564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811466241.XA Active CN109781938B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109781938B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110556038A (zh) * | 2019-11-01 | 2019-12-10 | 陈以勒 | 一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置 |
| CN111638538A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 福州格摩图电子科技有限公司 | 一种检测辐射区域植物辐射量的装置 |
| CN113600102A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 中国辐射防护研究院 | 一种气载核素环境迁移试验中c-14、h-3投源装置和方法 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102293132A (zh) * | 2011-07-22 | 2011-12-28 | 浙江求是人工环境有限公司 | 完全利用太阳光的室内型植物生长人工气候室 |
| JPWO2011048657A1 (ja) * | 2009-10-19 | 2013-03-07 | 株式会社きゅぶふぁーむ | 植物育成ボックス昇降省エネシステム、植物育成ボックス昇降省エネ方法及び家庭用植物育成省エネ装置 |
| CN103926198A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-07-16 | 海南大学 | 一种研究植物光抑制的实验装置和方法 |
| CN104154694A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 广东志高空调有限公司 | 一种降雪装置及气候室 |
| CN104424388A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-03-18 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种铀矿冶大气辐射环境综合评价方法 |
| CN204901415U (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 苏州东善微光光电技术有限公司 | 一种适用于植物生长的照明灯具 |
| CN105210723A (zh) * | 2014-05-29 | 2016-01-06 | 王丽霞 | 一种带led植物生长灯的花卉展示箱 |
| CN205305636U (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-15 | 黑龙江省科学院自然与生态研究所 | 基于led光源的叶菜水培可升降式栽培架 |
| CN205902575U (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-25 | 四川新生启航农业科技有限公司 | 多层室内人工光源雾培装置 |
| CN206695014U (zh) * | 2017-05-18 | 2017-12-01 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种光照系统 |
| CN107526095A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 中国辐射防护研究院 | 核事故后果评价中气载途径食物链放射性活度估算方法 |
| CN206851516U (zh) * | 2017-06-27 | 2018-01-09 | 南京恒裕仪器设备制造有限公司 | 一种节能型气候室 |
| CN207440040U (zh) * | 2017-09-05 | 2018-06-01 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种水分转化监测的实验装置 |
| CN207486542U (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-12 | 江门市酷鱼科技有限公司 | 一种智能化led智能植物灯 |
| CN108518772A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-11 | 北京师范大学 | 一种植物空气净化装置及净化方法 |
| CN208025152U (zh) * | 2018-03-15 | 2018-10-30 | 西北农林科技大学 | 一种设施作物株间补光范围可调的led灯管式补光装置 |
-
2018
- 2018-12-03 CN CN201811466241.XA patent/CN109781938B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2011048657A1 (ja) * | 2009-10-19 | 2013-03-07 | 株式会社きゅぶふぁーむ | 植物育成ボックス昇降省エネシステム、植物育成ボックス昇降省エネ方法及び家庭用植物育成省エネ装置 |
| CN102293132A (zh) * | 2011-07-22 | 2011-12-28 | 浙江求是人工环境有限公司 | 完全利用太阳光的室内型植物生长人工气候室 |
| CN104424388A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-03-18 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种铀矿冶大气辐射环境综合评价方法 |
| CN103926198A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-07-16 | 海南大学 | 一种研究植物光抑制的实验装置和方法 |
| CN105210723A (zh) * | 2014-05-29 | 2016-01-06 | 王丽霞 | 一种带led植物生长灯的花卉展示箱 |
| CN104154694A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 广东志高空调有限公司 | 一种降雪装置及气候室 |
| CN204901415U (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 苏州东善微光光电技术有限公司 | 一种适用于植物生长的照明灯具 |
| CN205305636U (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-15 | 黑龙江省科学院自然与生态研究所 | 基于led光源的叶菜水培可升降式栽培架 |
| CN107526095A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 中国辐射防护研究院 | 核事故后果评价中气载途径食物链放射性活度估算方法 |
| CN205902575U (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-25 | 四川新生启航农业科技有限公司 | 多层室内人工光源雾培装置 |
| CN206695014U (zh) * | 2017-05-18 | 2017-12-01 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种光照系统 |
| CN206851516U (zh) * | 2017-06-27 | 2018-01-09 | 南京恒裕仪器设备制造有限公司 | 一种节能型气候室 |
| CN207440040U (zh) * | 2017-09-05 | 2018-06-01 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种水分转化监测的实验装置 |
| CN207486542U (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-12 | 江门市酷鱼科技有限公司 | 一种智能化led智能植物灯 |
| CN208025152U (zh) * | 2018-03-15 | 2018-10-30 | 西北农林科技大学 | 一种设施作物株间补光范围可调的led灯管式补光装置 |
| CN108518772A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-11 | 北京师范大学 | 一种植物空气净化装置及净化方法 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| C.M. VANDECASTEELE 等: "Interception, retention and translocation under greenhouse conditions of radiocaesium and radiostrontium from a simulated accidental source", 《THE SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT》 * |
| F.OWEN HOFFMAN等: "COMPARISON OF INTERCEPTION AND INITIAL RETENTION OF WET-DEPOSITED CONTAMINANTS ON LEAVES OF DIFFERENT VEGETATION TYPES", 《ATMOSPHERIC ENVIRONMENT》 * |
| S.B. BENTSSON 等: "Influence of development stage of spring oilseed rape and spring wheat on interception of wet-deposited radiocaesium and radiostrontium", 《ATMOSPHERIC ENVIRONMENT》 * |
| 张长青: "《园艺植物育苗原理与技术》", 31 August 2012 * |
| 曹少飞 等: "湿沉积条件下植物对放射性核素的截获", 《环境科学与技术》 * |
| 李建国 等: "植物表面土壤质量沉积及其对` 37 C s 转移参数的修正", 《辐射防护》 * |
| 邢闪: "长寿命放射性核素239，240Pu和129I在环境中的示踪研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 韩宝华 等: "降雨途径中农作物对核素的截获行为研究现状", 《辐射防护通讯》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110556038A (zh) * | 2019-11-01 | 2019-12-10 | 陈以勒 | 一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置 |
| CN110556038B (zh) * | 2019-11-01 | 2021-07-13 | 临沂市拓普网络股份有限公司 | 一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置 |
| CN111638538A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 福州格摩图电子科技有限公司 | 一种检测辐射区域植物辐射量的装置 |
| CN113600102A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 中国辐射防护研究院 | 一种气载核素环境迁移试验中c-14、h-3投源装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109781938B (zh) | 2023-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109781938A (zh) | 一种模拟放射性核素降雪途径沉降的装置 | |
| CN104798627B (zh) | 植物生长环境的自动控制装置 | |
| Duncan et al. | Tassels and the Productivity of Maize 1 | |
| CN109801731B (zh) | 一种模拟放射性核素湿沉积的装置 | |
| CN204392968U (zh) | 一种植物栽培大棚 | |
| CN202435897U (zh) | 一种温室大棚内能源综合利用系统 | |
| CN104502544A (zh) | 植物对颗粒物吸附分析模拟系统 | |
| CN104082070A (zh) | 动植物温室养殖种植方法及装置 | |
| CN107059764B (zh) | 模拟水流泥沙造床过程的实验设备 | |
| CN107083760B (zh) | 河流演变实验装置 | |
| CN106594915A (zh) | 一种结合新风系统的空气净化绿色生物滤床系统 | |
| CN107034839B (zh) | 自循环式河流演变实验系统 | |
| CN213544328U (zh) | 一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台 | |
| CN109655581A (zh) | 一种植物对降雨途径放射性核素的截获和易位实验方法 | |
| Terjung et al. | Potential solar radiation climates of man | |
| CN104137792B (zh) | 珍珠工厂化室内养殖系统 | |
| CN105260579A (zh) | 基于有效集热量的太阳能供暖系统集热器安装优化方法 | |
| CN104137795A (zh) | 远程控制式珍珠工厂化室内养殖智能系统 | |
| CN110133188A (zh) | 放射性核素植物体湿沉积截获因子的研究装置与研究方法 | |
| CN202603291U (zh) | 温室用干旱模拟装置 | |
| CN115606438A (zh) | 一种用于动植物照明的智能调控装置及方法 | |
| CN204616512U (zh) | 一种农作物耐涝性室内鉴定的可移动式装置 | |
| CN209167084U (zh) | 一种quv老化试验机 | |
| CN103017276A (zh) | 生态建筑节能系统及其使用方法 | |
| CN208708279U (zh) | 一种重楼种植育苗装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |