CN110673198A - 一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置，通过对环境大体积水中添加锶铯钚共沉淀所需的载体和沉淀剂，调节所需的pH值对锶铯钚进行载带沉淀浓缩。本发明实现了环境大体积水中放射性锶铯钚自动浓缩沉淀收集，解决了环境大体积水分析前处理费时费力问题；降低了工作人员的工作强度；适用于环境监测站、科研院所环境大体积水中放射性锶铯钚自动前处理监测与研究。
Description
技术领域
本发明属于辐射防护与环境保护技术领域，具体涉及一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置。
背景技术
环境监测是实现环境保护的一项重要技术手段，环境监测是环境保护工作的基础。环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。按照监测目的主要分为（1）监视性监测（2）特种目的监测和（3）研究性监测。环境中的人工放射性核素锶-90和铯-137，主要为20世纪大气层核试验和切尔诺贝利核事故的残留以及核事故和后处理厂的放射性排放，如2011年，福岛核电站核事故就泄露了大量的放射性物质，带来严重的健康后果和环境后果。另外，在研究堆事故和核与恐怖袭击事件中（武器袭击或者针对核设施的打击），都有可能导致大量放射性物质泄漏到环境。因此需要监视性监测和应急监测环境样品中相应元素活度能够用于判断事故影响范围和评价事故后果。然后通过采取有效的应急响应措施，能够防止或最大限度减少事故的后果和危害，保护环境，保障工作人员和公众的安全。锶铯钚是核武器与反应堆的原料和活化产物，具有极强的放射性和化学毒性，并且由于其半衰期长，对环境的影响长远，是环境监测的重点监测对象。因此，建立快速、准确的锶铯钚分析方法，前处理流程自动化，可以提高环境检测工作效率，为环保工作提供支撑数据，还可以为国家核安全决策提供技术支持。
大体积水中锶铯钚富集主要采用以下几种方法：（1）蒸发浓缩法。（2）共沉淀法。（3）柱分离法。以共沉淀为主要浓缩富集方法，目前以人工操作为主，操作十分繁琐耗时耗力，放射性锶铯钚分析流程长、重复性较差，环境大体积水中放射性锶铯钚自动前处理装置在国内外还未见有相关研究报道。现急需研究一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置以解决放射性锶铯钚分析前处理时间长、耗时耗力，从而解决锶铯钚分析流程长、重复性较差、操作十分繁琐耗时耗力问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种放射性锶铯钚前处理省时、省力、操作简单的水中放射性锶铯钚自动前处理装置。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特点是：所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置包括盛放平台、升降平台Ⅰ、接收容器Ⅰ、溶液自动处理系统、输送机、定位器、往复式泵、胶管、接收容器Ⅱ和升降平台Ⅱ；
所述的升降平台Ⅰ和升降平台Ⅱ放置于盛放平台上；所述的接收容器Ⅰ和溶液自动处理系统放置于升降平台Ⅰ上，其中接收容器Ⅰ置于溶液自动处理系统下端，接收容器Ⅱ置于升降平台Ⅱ上。
优选的，输送机、定位器、往复式泵放置在固定支架上，乳胶管放置在往复式泵的卡槽内。
优选的，所述的自动前处理装置还包括控制面板。
优选的，所述的溶液自动处理系统由试剂进料器、pH探头、自动搅拌器、酸碱进料器、壁自动喷淋器和阀门组成。
优选的，所述的试剂进料器、pH探头、自动搅拌器、酸碱进料器、壁自动喷淋器固定在固定支架上。
优选的，所述的乳胶管为聚四氟乙烯软管。
优选的，所述的接收容器Ⅰ和接收容器Ⅱ为耐酸碱腐蚀材料。
优选的，所述的接收容器Ⅰ和接收容器Ⅱ材料为聚四氟乙烯。
优选的，所述的溶液自动处理系统为下端尖口、带阀门的耐酸碱腐蚀容器。
优选的，所述的定位器为二维定位器。
本发明公开了一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置，通过对环境大体积水中添加锶铯钚共沉淀所需的载体和沉淀剂，调节所需的pH值对锶铯钚进行载带沉淀浓缩。本发明所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置可用于环境大体积水。本发明实现了环境大体积水中锶铯钚自动浓缩共沉淀，解决了环境大体积水锶铯钚分析时前处理费时费力问题；减少工作人员有毒有害接触时间，降低了工作人员的工作强度；适用于环境监测站、科研院所环境大体积水中锶铯钚自动前处理监测与研究。
附图说明
图1为本发明的一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置的结构示意图；
图2为本发明的溶液自动处理系统组成结构示意图；
图中，1.盛放平台 2.升降平台Ⅰ 3.接收容器Ⅰ 4.溶液自动处理系统 5.输送机6.定位器 7.往复式泵 8.乳胶管 9.接收容器Ⅱ 10.升降平台Ⅱ 11.固定支架 12.试剂进料器 13 .pH探头 14.自动搅拌器 15.酸碱进料器 16.壁自动喷淋器 17.阀门 18.控制面板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
在一个优选的实施例中，所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置包括盛放平台1、升降平台Ⅰ2、接收容器Ⅰ3、溶液自动处理系统4、输送机5、定位器6、往复式泵7、胶管8、接收容器Ⅱ9和升降平台Ⅱ10；
所述的升降平台Ⅰ2和升降平台Ⅱ10放置于盛放平台1上；所述的接收容器Ⅰ3和溶液自动处理系统4设置于升降平台Ⅰ2上，其中接收容器Ⅰ3放置在溶液自动处理系统4下端，接收容器Ⅱ9设置于升降平台Ⅱ10上。
在一个优选的实施例中，输送机5、定位器6、往复式泵7放置在支架上，乳胶管8放置在往复式泵7卡槽内。
进一步，所述的自动前处理装置还包括控制面板18，各部件通过控制面板18统一控制，按照设定操作流程实现自动化操作。
进一步，所述的溶液自动处理系统4由固定支架11、试剂进料器12、pH探头13、自动搅拌器14、酸碱进料器15、壁自动喷淋器16和阀门17组成。
进一步，所述的试剂进料器12、pH探头13、自动搅拌器14、酸碱进料器15、壁自动喷淋器16固定在固定支架11上。
进一步，所述的乳胶管8为聚四氟乙烯软管。
优选的，所述的接收容器Ⅰ3和接收容器Ⅱ9为耐酸碱腐蚀材料，比如聚四氟乙烯、尼龙等。
优选的，所述的溶液自动处理系统4为下端尖口、带阀门17的耐酸碱腐蚀容器。
优选的，所述的定位器6为二维定位器，比如对输送机5和往复式泵7在平面XY方向进行定位。
本发明公开了一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置，通过对环境大体积水中添加锶铯钚共沉淀所需的载体和沉淀剂，调节所需的pH值对锶铯钚进行载带沉淀浓缩。本发明所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置可用于环境大体积。本发明实现了环境大体积水中锶铯钚自动浓缩沉淀，解决了环境大体积水前处理费时费力问题；减少工作人员有毒有害接触时间，降低了工作人员的工作强度；适用于环境监测站、科研院所环境大体积水中锶铯钚自动前处理监测与研究。
实施例1
在溶液自动处理系统中加入需进行锶-90分析的35.0L水样，通过酸碱进料器加入硝酸调节pH值，开启自动搅拌器对其第一次充分搅拌反应，pH探头测试水样的pH值为1.0左右，加入锶载体，通过试剂进料器加入碳酸铵共沉淀剂，按照每升水样加入8g碳酸铵，开启自动搅拌器第二次对其充分搅拌反应，通过酸碱进料器加入氨水调节pH，通过自动搅拌器再次对其充分搅拌反应，pH探头测试水样的pH值直至到8～9，再搅拌1h并静置10h待混合溶液共沉淀完成。经过定位器定位之后，开启输送机和往复式泵，把溶液自动处理系统中的上清液泵入接收容器Ⅱ，待快接近沉淀层后停止泵送，开启溶液自动处理系统下端阀门，壁自动喷淋器分两次加入约200ml蒸馏水对溶液自动处理系统器壁淋洗，通过接收容器Ⅰ接收产生的沉淀，得到沉淀量约50.0g，进入下一步分析分离流程。
实施例2
在溶液自动处理系统中加入需进行钚-239、钚-240分析的35.0L水样，加入20mBq的Pu-242指示剂，通过酸碱进料器加入50.0ml氨水，开启自动搅拌器对其第一次充分搅拌反应，搅拌均匀后加入15g污水氯化钙，30g氯化镁，待完全溶解，通过酸碱进料器缓慢加入氨水调节pH至8～9，开启自动搅拌器第二次对其充分搅拌反应60min以上并静置12h待混合溶液共沉淀完成。经过定位器定位之后，开启输送机和往复式泵，把溶液自动处理系统中的上清液泵入接收容器Ⅱ，待快接近沉淀层后停止泵送，开启溶液自动处理系统下端阀门，通过壁自动喷淋器分两次加入约200ml蒸馏水对溶液自动处理系统器壁淋洗，通过接收容器Ⅰ接收产生的沉淀，得到沉淀量约55.0g，进入下一步分析分离流程。
实施例3
在溶液自动处理系统中加入需进行铯-137分析的55.0L水样，通过酸碱进料器加入硝酸调节pH<3，加入铯载体，通过试剂进料器加入磷钼酸铵共沉淀剂，按照5L水样加入1g磷钼酸铵，开启自动搅拌器对其第一次充分搅拌反应搅拌30min后静置12h。经过定位器定位之后，开启输送机和往复式泵，把溶液自动处理系统中的上清液泵入接收容器Ⅱ，待快接近沉淀层后停止泵送，通过壁自动喷淋器分2次加入200ml蒸馏水淋洗自动处理系统容器壁，通过接收容器Ⅰ接收产生的沉淀，得到沉淀量约40.0g，进入下一步分析分离流程。
本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置包括盛放平台（1）、升降平台Ⅰ（2）、接收容器Ⅰ（3）、溶液自动处理系统（4）、输送机（5）、定位器（6）、往复式泵（7）、胶管（8）、接收容器Ⅱ（9）和升降平台Ⅱ（10）；
所述的升降平台Ⅰ（2）和升降平台Ⅱ（10）放置于盛放平台（1）上；所述的接收容器Ⅰ（3）和溶液自动处理系统（4）放置于升降平台Ⅰ（2）上，其中接收容器Ⅰ（3）置于溶液自动处理系统（4）下端，接收容器Ⅱ（9）置于升降平台Ⅱ（10）上。
2.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：输送机（5）、定位器（6）、往复式泵（7）放置在固定支架（11）上，乳胶管（8）放置在往复式泵（7）的卡槽内。
3.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的自动前处理装置还包括控制面板（18）。
4.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的溶液自动处理系统（4）由试剂进料器（12）、pH探头（13）、自动搅拌器（14）、酸碱进料器（15）、壁自动喷淋器（16）和阀门（17）组成。
5.根据权利要求4所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的试剂进料器（12）、pH探头（13）、自动搅拌器（14）、酸碱进料器（15）、壁自动喷淋器（16）固定在固定支架（11）上。
6.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的乳胶管（8）为聚四氟乙烯软管。
7.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的接收容器Ⅰ（3）和接收容器Ⅱ（9）为耐酸碱腐蚀材料。
8.根据权利要求1所述的水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的接收容器Ⅰ（3）和接收容器Ⅱ（9）材料为聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1所述的中水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的溶液自动处理系统（4）为下端尖口、带阀门（17）的耐酸碱腐蚀容器。
10.根据权利要求1所述的中水中放射性锶铯钚自动前处理装置，其特征在于：所述的定位器（6）为二维定位器。
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| CN112098557A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-18 | 中国人民解放军63653部队 | 一种高盐水中Pu-239、Sr-90、Cs-137的联合分析方法 |
| CN112098557B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-07-26 | 中国人民解放军63653部队 | 一种高盐水中Pu-239、Sr-90、Cs-137的联合分析方法 |
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