CN115840052A - 一种乏燃料后处理厂分析实验室系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，包括：在线分析系统、气动送样系统和实验室平台中的高放、中放、产品、低放分析系统，以及实验室控制系统和三废管理系统，在线分析系统用于对后处理工艺厂房内的样品进行在线分析，气动送样系统连接于各后处理工艺厂房和实验室平台之间，用于根据样品分析任务，将后处理工艺厂房内的样品分配至实验室平台的相应分析系统中，以便于各分析系统完成相应的分析任务。本发明从后处理厂实际分析需求出发，通过设计完整、合理的系统架构，在保证样品分析的同时兼顾样品传输、质量控制和三废管理等支撑条件，保证了后处理厂分析实验室正常、稳定及安全的运行。

Description

一种乏燃料后处理厂分析实验室系统

技术领域

本发明涉及核燃料后处理技术领域，具体涉及一种乏燃料后处理厂分析实验室系统。

背景技术

后处理厂分析实验室是后处理主工艺和三废处理工艺的“眼睛”，是确保后处理工艺安全、稳定运行的关键子项目。该实验室承担的任务是为所有主工艺和三废处理工艺运行提供及时可靠的分析结果并及时反馈，满足工艺过程控制、核材料衡算、产品检验、临界安全控制等要求，从而确保工艺安全、稳定、有效运行并获取合格的铀、钚产品。由于后处理厂分析样品的来源复杂、样品规模大、分析项目多样化、分析仪器数量种类繁多、样品流转繁琐，且样品具有一定的放射性，在分析原则、分析操作和分析方法等设计上均存在特殊性。同时，缺乏对后处理厂分析实验室的系统概念，如中国发明专利申请CN112630455A公开的一种乏燃料后处理厂样品分析方法及系统，其主要侧重于样品分析流程，并没有统筹规划后处理厂分析实验室的整体设计。另外，采用国内外普通实验室的设计方法远不能满足后处理厂分析实验室的分析需求。

我国传统后处理厂分析实验室在设计时，至少存在以下不足：

(1)不能根据后处理厂分析实验室的特殊性，统筹规划设计理念，只是设计了一些实验室房间，并在房间内布置了一些箱室，没有明确工艺分析需求，且部分分析项目没有相对应的分析方法；

(2)对于高放样品和样品分析操作难度大的岗位，未设置任何自动分析方法，采用非自动分析耗时长，效率低；

(3)将一些小型仪器整体放入手套箱内进行密封，人员操作不便，仪器电子元器件容易因辐射而损坏，影响仪器性能；

(4)分析过程产生的废液、废固和废气没有妥善处理，且分析过程整体缺乏质量控制手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，以解决传统后处理厂分析实验室在系统设计上存在的问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，包括：

在线分析系统、气动送样系统和实验室平台，所述实验室平台包括高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统、低放分析系统、实验室控制系统和三废管理系统，

所述在线分析系统包括设置在各后处理工艺厂房内的在线分析仪器，用于对相应后处理工艺厂房内的样品进行在线分析，以完成在线样品的分析任务；

所述气动送样系统连接于各后处理工艺厂房和实验室平台之间，用于根据样品分析任务，将后处理工艺厂房内的样品分配至实验室平台的相应分析系统中，

所述高放分析系统，用于接收气动送样系统分配的高放样品并对样品进行分析，以完成高放样品的分析任务；

所述中放分析系统，用于接收气动送样系统分配的中放样品并对样品进行分析，以完成中放样品的分析任务；

所述低放分析系统，用于接收气动送样系统分配的低放样品并对样品进行分析，以完成低放样品的分析任务；

所述产品分析系统用于接收气动送样系统分配的放射性元素样品并对样品进行分析，以完成放射性元素样品的分析任务；

所述实验室控制系统分别与在线分析系统、高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统和低放分析系统中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，并对实验室系统所需的标准物质、气体钢瓶和分析试剂进行存储和管理；

所述三废管理系统分别与高放分析系统、中放分析系统、低放分析系统和产品分析系统相连，用于接收各分析系统分析样品产生的废物，并进行处理。

可选地，所述高放分析系统包括高放自动分析单元、高放工艺分析单元和高放废液分析单元，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至高放自动分析单元以自动进行高放无损分析，并在高放自动分析完成后或高放自动分析单元无法分析时，根据其来源和分析项目将高放样品传输至高放工艺分析单元或高放废液分析单元，

高放工艺分析单元用于对气动送样系统传输的高放工艺样品进行分析，高放废液分析单元用于对气动送样系统传输的高放三废样品进行分析。

可选地，所述高放自动分析单元包括分析间，以及设于分析间内的多套自动分析仪，所述分析间内设有高放自动分析岗位，所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至所述高放自动分析岗位上，自动分析仪用于对高放自动分析岗位上的高放样品自动进行相应的无损分析。

可选地，所述高放工艺分析单元包括衡算分析屏蔽室和高放工艺分析热室，衡算分析屏蔽室内设有衡算分析设备，高放工艺分析热室通过隔板划分为第一自动分转区和第一人工分析区，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的高放工艺样品传输至所述第一自动分转区暂存，还用于将第一自动分转区暂存的高放工艺样品传输至所述高放自动分析岗位上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元无法分析时，将高放工艺样品传输至第一自动分转区暂存，且还用于人工将第一自动分转区暂存的高放工艺样品移至第一人工分析区进行酸分析或预处理后，将酸分析后的高放工艺样品传输至衡算分析屏蔽室内，以及将预处理后的高放工艺样品传输至中放分析系统或低放分析系统；衡算分析设备用于对衡算分析屏蔽室内的高放工艺样品进行衡算分析。

可选地，所述高放废液分析单元包括多元素分析屏蔽室和高放废液分析热室，多元素分析屏蔽室内设有阴阳离子分析设备，高放废液分析热室通过隔板划分为第二自动分转区和第二人工分析区，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的高放三废样品传输至所述第二自动分转区暂存，还用于将第二自动分转区暂存的高放三废样品传输至所述高放自动分析岗位上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元无法分析时，将高放三废样品传输至第二自动分转区暂存，且还用于人工将第二自动分转区暂存的高放三废样品移至第二人工分析区进行酸分析、盐含量分析或预处理后，将酸分析或盐含量分析后的高放三废样品传输至多元素分析屏蔽室内，以及将预处理后的高放三废样品传输至中放分析系统或低放分析系统；阴阳离子分析设备用于对多元素分析屏蔽室内的高放三废样品进行阴阳离子分析。

可选地，所述中放分析系统包括中放自动分析单元、中放工艺分析单元、中放三废分析单元和同位素分析单元，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的中放样品或高放分析系统预处理高放样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放样品传输至中放自动分析单元，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元无法分析时，根据其来源和分析项目将中放样品传输至中放工艺分析单元或中放三废分析单元，

中放工艺分析单元用于对气动送样系统传输的中放工艺样品进行分析，中放三废分析单元用于对气动送样系统传输的中放三废样品进行分析，

所述气动送样系统还用于在中放工艺分析单元对中放工艺样品分析后，将中放工艺样品传输至同位素分析单元，以进行同位素分析。

可选地，所述中放工艺分析单元包括至少一条中放工艺手套箱分析线，

所述中放工艺手套箱分析线包括多个依次连通的工艺手套箱，多个工艺手套箱包括工艺样品收发手套箱、工艺样品预处理手套箱和至少一个工艺样品分析手套箱，工艺样品分析手套箱中设有工艺样品分析仪器，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的中放工艺样品或高放分析系统预处理高放工艺样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱暂存，还用于将工艺样品收发手套箱暂存的中放工艺样品传输至中放自动分析单元，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元无法分析时，将中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱中，待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元无法分析的中放工艺样品移至工艺样品分析手套箱进行分析后移回至工艺样品收发手套箱时，所述气动送样系统用于将完成分析的中放工艺样品传输至同位素分析单元，以进行同位素分析，或待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元无法分析的中放工艺样品移至工艺样品预处理手套箱中完成预处理后移回至工艺样品收发手套箱时，所述气动送样系统用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放工艺样品传输至低放分析系统。

可选地，所述中放三废分析单元包括至少一条中放三废手套箱分析线，

所述中放三废手套箱分析线包括多个依次连通的三废手套箱，多个三废手套箱包括三废样品收发手套箱、三废样品预处理手套箱和至少一个三废样品分析手套箱，三废样品分析手套箱中设有三废样品分析仪器，

所述气动送样系统用于将后处理工艺厂房内的中放三废样品或高放分析系统预处理高放三废样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放三废样品传输至三废样品收发手套箱暂存，还用于将三废样品收发手套箱暂存的中放三废样品传输至中放自动分析单元，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元无法分析时，将中放三废样品传输至三废样品收发手套箱中，三废样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元无法分析的中放三废样品通过人工移至三废样品分析手套箱进行分析，

待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元无法分析的中放三废样品移至三废样品预处理手套箱中完成预处理后移回至三废样品收发手套箱时，所述气动送样系统用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放三废样品传输至低放分析系统。

可选地，所述低放分析系统包括放射性制源与测量单元、质谱分析单元和其它低放分析单元，

所述放射性制源与测量单元用于测定低放样品的放射性活度或核素，

所述质谱分析单元用于痕量或超痕量铀、镎和钚及其它杂质元素的分析，

所述其它低放分析单元用于低放样品的常规分析。

可选地，所述产品分析系统包括钚产品分析单元和铀产品分析单元，

所述钚产品分析单元包括钚产品粉末手套箱分析线和钚产品库仑手套箱分析线，所述钚产品粉末手套箱分析线用于对钚粉末进行物性分析和非金属杂质分析，所述钚产品库仑分析线用于对钚粉末和滤饼进行溶解和精密分析；

所述铀产品分析单元包括铀产品粉末手套箱分析线和铀产品电位滴定手套箱分析线，铀产品粉末手套箱分析线用于对铀粉末进行物性分析和非金属杂质分析，铀产品电位滴定手套箱分析线用于对铀粉末进行溶解、预处理分离和铀含量精密分析。

可选地，所述实验室控制系统包括标准物质管理单元、分析实验室信息管理单元和分析试剂与气瓶管理单元，

所述分析实验室信息管理单元分别与在线分析系统、高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统和低放分析系统中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，

所述标准物质管理单元用于存储和管理核领域特殊标准物质，以及分析化学常规标准物质，

所述分析试剂与气瓶管理单元用于存储和管理实验室平台的气体钢瓶和分析试剂。

可选地，所述三废管理系统包括固体废物管理单元和放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元，

固体废物管理单元用于对实验室平台产生的固体废物进行统一收集和处理，

放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元通过管道分别与在线分析系统、高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统和低放分析系统相连，用于对各分析系统产生的废液按种类分别进行贮槽收集和统一排放，同时合并不同贮槽产生的呼排尾气，并统一排往尾气干管。

本发明从后处理厂实际分析需求出发，通过设计完整、合理的系统架构，在保证样品分析的同时兼顾样品传输、质量控制和三废管理等支撑条件，从而解决了样品流转路径繁琐、非自动分析效率低、分析设备密封方式落后、分析过程质量控制缺乏等问题，保证了后处理厂分析实验室正常、稳定及安全的运行。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的乏燃料后处理厂分析实验室系统的总体架构图；

其中，1-在线分析系统；2-气动送样系统；3-高放分析系统；4-中放分析系统；5-产品分析系统；6-低放分析系统；7-实验室质量保证与质量控制系统；8-三废管理系统；9-第一子项在线分析单元；10-第二子项在线分析单元；11-高放自动分析单元；12-高放工艺分析单元；13-高放废液分析单元；14-中放自动分析单元；15-中放工艺分析单元；16-中放三废分析单元；17-同位素分析单元；18-钚产品分析单元；19-铀产品分析单元；20-放射性制源与测量单元；21-质谱分析单元；22-其它低放分析单元；23-标准物质管理单元；24-分析实验室信息管理单元；25-分析试剂与气瓶管理单元；26-固体废物管理单元；27-放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元；

图2为本发明实施例的乏燃料后处理厂分析实验室高放分析系统样品流转示意图；

其中，28-高放工艺样品；29-高放三废样品；30-衡算分析屏蔽室；31-高放工艺分析热室；32-高放废液分析热室；33-多元素分析屏蔽室；34-第一自动分转区；35-第一人工分析区；36-第二人工分析区；37-第二自动分转区；38-高放自动分析岗位；

图3为本发明实施例的乏燃料后处理厂分析实验室中放分析系统样品流转示意图；

其中，39-中放工艺样品；40-中放三废样品；41-低放样品；42-第一中放工艺分析线；43-第二中放工艺分析线；44-中放自动分析岗位；45-中放三废分析线。

图4为本发明实施例的乏燃料后处理厂分析实验室分析线和模块化设计示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，包括：

在线分析系统、气动送样系统和实验室平台，所述实验室平台包括高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统、低放分析系统、实验室控制系统和三废管理系统，

所述在线分析系统包括设置在各后处理工艺厂房内的在线分析仪器，用于对相应后处理工艺厂房内的样品进行在线分析，以完成在线样品的分析任务；

所述气动送样系统连接于各后处理工艺厂房和实验室平台之间，用于根据样品分析任务，将后处理工艺厂房内的样品分配至实验室平台的相应分析系统中，

所述高放分析系统，用于接收气动送样系统分配的高放样品并对样品进行分析，以完成高放样品的分析任务；

所述中放分析系统，用于接收气动送样系统分配的中放样品并对样品进行分析，以完成中放样品的分析任务；

所述低放分析系统，用于接收气动送样系统分配的低放样品并对样品进行分析，以完成低放样品的分析任务；

所述产品分析系统用于接收气动送样系统分配的放射性元素样品并对样品进行分析，以完成放射性元素样品的分析任务；

所述实验室控制系统分别与在线分析系统、高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统和低放分析系统中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传控制中心，并对实验室系统所需的标准物质、气体钢瓶和分析试剂进行存储和管理；

所述三废管理系统分别与高放分析系统、中放分析系统、低放分析系统和产品分析系统相连，用于接收各分析系统分析样品产生的废物，并进行处理。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，包括：

在线分析系统1、气动送样系统2和实验室平台，实验室平台包括高放分析系统3、中放分析系统4、产品分析系统5、低放分析系统6、实验室控制系统7和三废管理系统8，

在线分析系统1包括设置在各后处理工艺厂房内的在线分析仪器，用于对相应后处理工艺厂房内的样品进行在线分析，以完成在线样品的分析任务；

气动送样系统2连接于各后处理工艺厂房和实验室平台之间，用于根据样品分析任务，将后处理工艺厂房内的样品分配至实验室平台的相应分析系统中，

高放分析系统3，用于接收气动送样系统2分配的高放样品并对样品进行分析，以完成高放样品的分析任务；

中放分析系统4，用于接收气动送样系统2分配的中放样品并对样品进行分析，以完成中放样品的分析任务；

低放分析系统4，用于接收气动送样系统2分配的低放样品并对样品进行分析，以完成低放样品的分析任务；

产品分析系统5用于接收气动送样系统2分配的放射性元素样品并对样品进行分析，以完成放射性元素样品的分析任务；

实验室控制系统7分别与在线分析系统1、高放分析系统3、中放分析系统4、产品分析系统5和低放分析系统6中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，并对实验室系统所需的标准物质、气体钢瓶和分析试剂进行存储和管理；

三废管理系统8分别与高放分析系统3、中放分析系统4、低放分析系统4和产品分析系统5相连，用于接收各分析系统分析样品产生的废物，并进行处理。

本发明从后处理厂实际分析需求出发，通过设计完整、合理的系统架构，在保证样品分析的同时兼顾样品传输、质量控制和三废管理等支撑条件，从而解决了样品流转路径繁琐、非自动分析效率低、分析设备密封方式落后、分析过程质量控制缺乏等问题，保证了后处理厂分析实验室正常、稳定及安全的运行。

本实施例中，在搭建分析实验室系统的上述系统构架后，还在分析系统中分别设置不同的功能单元，在部分功能单元中直接设置箱室和分析仪器；或者在部分功能单元中设置分析线，在分析线中设置箱室和分析仪器，再对分析箱室和分析仪器根据分析需求进行模块化或者箱室一体化设计。具体地布设如下：

本实施例中，在线分析系统1包括第一子项在线分析单元9和第二子项在线分析单元10，分设于第一子项厂房和第二子项厂房中。第一子项在线分析单元9中设置3个在线工艺分析点，分别是1#工艺点中的铀和γ在线分析、2#工艺点中钚在线分析和3#工艺点中钚在线分析。1#工艺点中铀的分析采用γ吸收法，1#工艺点中总γ在线分析采用NaIγ能谱法；2#工艺点和3#工艺点中钚的在线分析均采用能量色散X射线荧光法。第二子项在线分析单元10中设置2个在线工艺分析点，分别是4#工艺点中铀的分析和5#工艺点中铀的分析，铀的分析均采用γ吸收法。

本实施例中，上述在线分析系统采用的分析仪器均与手套箱一体化设计，工艺液流通过空气提升到在线分析手套箱内的测量流通池中，然后再返回工艺液流中。在线分析仪器的激发源和探测器均通过套筒从手套箱外部插入到手套箱里，并和手套箱中的流通池进行有效的位置匹配。在对仪器进行校准和维护时，可将激发源和探测器分别抽出套筒，进行校准和维护；或者通过在手套箱内增加转盘结构实现在线校准。

气动送样系统2将各工艺厂房需要分析的放射性液体样品或镎、钚产品通过气力传输的方式送到分析实验室，并实现分析实验室内部各分析线之间的样品传输。

本实施例中，高放分析系统3包括高放自动分析单元11、高放工艺分析单元12和高放废液分析单元13，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至高放自动分析单元11以自动进行高放无损分析，并在高放自动分析完成后或高放自动分析单元11无法分析时，根据其来源和分析项目将高放样品传输至高放工艺分析单元12或高放废液分析单元13，

高放工艺分析单元12用于对气动送样系统2传输的高放工艺样品进行分析，高放废液分析单元13用于对气动送样系统2传输的高放三废样品进行分析。

本实施例中，高放自动分析单元11包括分析间，以及设于分析间内的多套自动分析仪，分析间内设有高放自动分析岗位38，气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至高放自动分析岗位38上，自动分析仪用于对高放自动分析岗位38上的高放样品自动进行相应的无损分析。

本实施例中，高放工艺分析单元12包括衡算分析屏蔽室30和高放工艺分析热室31，衡算分析屏蔽室30内设有衡算分析设备，高放工艺分析热室31通过隔板划分为第一自动分转区34和第一人工分析区35，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的高放工艺样品传输至第一自动分转区34暂存，还用于将第一自动分转区34暂存的高放工艺样品传输至高放自动分析岗位38上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元11无法分析时，将高放工艺样品传输至第一自动分转区34暂存，且还用于人工将第一自动分转区34暂存的高放工艺样品移至第一人工分析区35进行酸分析或预处理后，将酸分析后的高放工艺样品传输至衡算分析屏蔽室30内，以及将预处理后的高放工艺样品传输至中放分析系统4或低放分析系统6；衡算分析设备用于对衡算分析屏蔽室30内的高放工艺样品进行衡算分析。

本实施例中，高放废液分析单元13包括多元素分析屏蔽室33和高放废液分析热室32，多元素分析屏蔽室33内设有阴阳离子分析设备，高放废液分析热室32通过隔板划分为第二自动分转区37和第二人工分析区36，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的高放三废样品传输至第二自动分转区37暂存，还用于将第二自动分转区37暂存的高放三废样品传输至高放自动分析岗位38上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元11无法分析时，将高放三废样品传输至第二自动分转区37暂存，且还用于人工将第二自动分转区37暂存的高放三废样品移至第二人工分析区36进行酸分析、盐含量分析或预处理后，将酸分析或盐含量分析后的高放三废样品传输至多元素分析屏蔽室33内，以及将预处理后的高放三废样品传输至中放分析系统4或低放分析系统6；阴阳离子分析设备用于对多元素分析屏蔽室33内的高放三废样品进行阴阳离子分析。

综上，高放样品优先通过气动送样系统2传输到高放自动分析单元11进行自动分析，不能进行自动分析的高放样品根据其来源和分析项目，通过气动送样系统2分别送到高放工艺分析单元12和高放废液分析单元13进行分析。

其中，高放样品包括高放工艺样品28和高放三废样品29。高放工艺样品28来源于后处理主工艺流程中放射性水平大于等于n×10⁹Bq/L(n＜10)的样品；高放三废样品29来源于后处理三废流程中放射性水平大于等于n×10⁹Bq/L(n＜10)的样品。

高放自动分析单元11的分析间的自动分析仪包括自动混合KED/XRF分析仪、自动石墨晶体预衍射X射线荧光分析仪、自动高纯锗γ能谱仪等一种或多种分析设备。样品通过气动送样系统2直接送到高放自动分析岗位38，样品瓶不开盖直接进行无损分析，分析结束后再通过气动送样系统2将样品返回高放工艺分析热室31或高放废液分析热室32内。

高放工艺分析单元12设有高放工艺分析热室31和衡算分析屏蔽室30，后处理工艺子项中无法进行自动分析的高放工艺样品28、通过高放自动分析岗位38自动分析返回的高放工艺样品28均在高放工艺分析单元12中进行分析。

本实施例中，高放工艺分析热室31通过隔板分为第一自动分转区34和第一人工分析区35，隔板采用不锈钢或者碳钢等材料，热室隔板上设置样品转运门，用于两个区之间样品的传递。其中第一自动分转区34用于高放工艺样品28在送到高放自动分析岗位38前，对样品的暂存和分转；第一人工分析区35接收不能进行自动分析的样品，并进行样品的分析操作。

高放废液分析单元13设有高放废液分析热室32和多元素分析屏蔽室33，后处理三废子项中无法进行自动分析的高放三废样品29、通过高放自动分析岗位38自动分析返回的高放三废样品29均在高放废液分析单元13中进行分析。

本实施例中，高放废液分析热室32通过隔板分为第二自动分转区37和第二人工分析区36，隔板同样采用不锈钢或者碳钢等材料，热室隔板上设置样品转运门，用于两个区之间样品的传递。其中第二自动分转区37用于高放三废样品29在送到高放自动分析岗位38前，对样品的暂存和分转；第二人工分析区36接收不能进行自动分析的样品，并进行样品的分析操作。

如图2所示为高放分析系统样品流转示意图，从后处理工艺厂房取得的高放工艺样品28优先通过气动送样系统2送到分析实验室的高放工艺分析热室31，其中，需要进行自动分析的样品直接送到第一自动分转区34进行暂存或者分转，然后通过气动送样系统2传送到高放自动分析单元11中的高放自动分析岗位38进行自动分析，无法进行自动分析的样品送到第一人工分析区35进行酸度分析，预处理或分样送到屏蔽小室30进行工艺料液中的衡算分析。从后处理三废厂房取得的高放三废样品29优先通过气动送样系统2送到分析实验室的高放废液分析热室32，其中，需要进行自动分析的样品直接送到第二自动分转区37进行暂存或者分转，然后通过气动送样系统2传送到高放自动分析单元11中的高放自动分析岗位38进行自动分析，无法进行自动分析的样品送到第二人工分析区36进行酸度分析、盐含量分析、预处理或分样送到多元素分析屏蔽小室33进行高放废液中阴、阳离子的分析。

本实施例中，中放分析系统4包括中放自动分析单元14、中放工艺分析单元15、中放三废分析单元16和同位素分析单元17，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的中放样品或高放分析系统3预处理高放样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放样品传输至中放自动分析单元14，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元14无法分析时，根据其来源和分析项目将中放样品传输至中放工艺分析单元15或中放三废分析单元16，

中放工艺分析单元15用于对气动送样系统2传输的中放工艺样品进行分析，中放三废分析单元16用于对气动送样系统2传输的中放三废样品进行分析，

气动送样系统2还用于在中放工艺分析单元15对中放工艺样品分析后，将中放工艺样品传输至同位素分析单元17，以进行同位素分析。

本实施例中，中放工艺分析单元15包括至少一条中放工艺手套箱分析线，

中放工艺手套箱分析线包括多个依次连通的工艺手套箱，多个工艺手套箱包括工艺样品收发手套箱、工艺样品预处理手套箱和至少一个工艺样品分析手套箱，工艺样品分析手套箱中设有工艺样品分析仪器，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的中放工艺样品或高放分析系统3预处理高放工艺样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱暂存，还用于将工艺样品收发手套箱暂存的中放工艺样品传输至中放自动分析单元14，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元14无法分析时，将中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱中，待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元14无法分析的中放工艺样品移至工艺样品分析手套箱进行分析后移回至工艺样品收发手套箱时，气动送样系统2用于将完成分析的中放工艺样品传输至同位素分析单元17，以进行同位素分析，或待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元14无法分析的中放工艺样品移至工艺样品预处理手套箱中完成预处理后移回至工艺样品收发手套箱时，气动送样系统2用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放工艺样品传输至低放分析系统6。

本实施例中，中放三废分析单元16包括至少一条中放三废手套箱分析线，

中放三废手套箱分析线包括多个依次连通的三废手套箱，多个三废手套箱包括三废样品收发手套箱、三废样品预处理手套箱和至少一个三废样品分析手套箱，三废样品分析手套箱中设有三废样品分析仪器，

气动送样系统2用于将后处理工艺厂房内的中放三废样品或高放分析系统3预处理高放三废样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放三废样品传输至三废样品收发手套箱暂存，还用于将三废样品收发手套箱暂存的中放三废样品传输至中放自动分析单元14，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元14无法分析时，将中放三废样品传输至三废样品收发手套箱中，三废样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元14无法分析的中放三废样品通过人工移至三废样品分析手套箱进行分析，

待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元14无法分析的中放三废样品移至三废样品预处理手套箱中完成预处理后移回至三废样品收发手套箱时，气动送样系统2用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放三废样品传输至低放分析系统6。

综上，中放样品通过气动送样系统2传输到中放自动分析单元14进行自动分析，不能在中放自动分析单元14进行分析的项目，根据样品的来源分别送至中放工艺分析单元15、中放三废分析单元16或同位素分析单元17进行分析。

本实施例中，中放样品包括中放工艺样品39和中放三废样品40，中放工艺样品39来源于后处理主工艺流程中放射性水平大于等于n×10⁶Bq/L(n＜10)，小于n×10⁹Bq/L(n＜10)的样品；中放三废样品40来源于后处理三废流程中放射性水平大于等于n×10⁶Bq/L(n＜10)，小于n×10⁹Bq/L(n＜10)的样品。

中放自动分析单元14包括分析间，以及设于分析间内的中放自动分析仪器，具体包括自动L边吸收密度计、自动能量色散X射线荧光分析仪、自动NaIγ谱仪等一种或多种自动分析仪，样品通过气动送样系统2直接送到分析间内的中放自动分析仪测量岗位，样品瓶不开盖直接进行无损分析，分析结束后再通过气动送样系统2将样品返回热室内。

中放工艺分析单元15包括两条手套箱分析线，分别是第一中放工艺分析线42和第二中放工艺分析线43，主要承担后处理工艺中在中放自动分析单元14无法完成的中放样品的分析任务。第一和第二中放工艺分析线分别布置在不同的分析间内，样品分析操作均在第一和第二中放工艺分析线的手套箱中进行。

需要注意的是，按照分析需求和分析方法，每条手套箱分析线中各手套箱内设置不同的分析仪器；同时，根据样品流转和操作的便捷性设置手套箱分析线上手套箱的排列顺序。

在一些实施方式中，中放样品的分析主要在手套箱分析线进行，仪器绝大部分采用模块化设计，即与样品直接接触的仪器部件放置在手套箱内部，仪器的控制部件和非接触样品部件放置在手套箱外部，便于仪器的检维修和更换，同时人员操作更加便捷。

中放三废分析单元16包括一条手套箱分析线，即中放三废分析线44，主要承担后处理三废样品在中放自动分析单元14无法完成的分析项目；同时也承担部分低放样品41的分析任务，部分中放三废样品也可在中放工艺分析线上进行分析。

同位素分析单元17包含一台用于核材料衡算分析的表面热电离质谱仪，和两台用于临界安全控制分析的高分辨等离子体质谱仪。

如图3所示为中放分析系统样品流转示意图，来自后处理工艺厂房的中放工艺样品39以及部分低放样品41，和部分预处理后的高放工艺样品28通过气动送样系统2优先送往第一中放工艺分析线42或第二中放工艺分析线43的样品收发手套箱内，其中第二中放工艺分析线主要用于浓钚样品的分析。通过样品瓶扫码识别，根据其分析项目的放射性活度或者浓度范围确定是否发往中放自动分析单元14，或者转入第一和第二中放工艺分析线的其它手套箱进行样品直接分析或者样品预处理，或者传送到低放分析系统6/同位素分析单元17。

来自三废处理厂房的中放三废样品40以及部分低放样品41通过气动送样系统2传送到中放三废分析线45的样品收发手套箱内，样品瓶经过扫码识别后，根据其分析项目的放射性活度高低或者浓度范围确定发往中放自动分析单元14，或者转入三废分析线的其它手套箱进行样品预处理或者直接分析，或者传送到低放分析系统6/同位素分析单元17。

如图4所示，以某中放工艺分析线为例，该分析线由5个手套箱串联组成，按照中放样品的分析需求和方法，以及样品流转和操作的便捷性进行每个手套箱功能的详细设计，以手套箱操作面为正面，从右到左依次光度分析手套箱、酸度分析手套箱、样品收发手套箱、样品预处理手套箱和气相色谱手套箱。

样品首先在收发手套箱中进行分转或暂存，收发手套箱内设置三套收发装置，收发装置1#接收从后处理工艺厂房通过气动送样系统2送来的中放样品39、部分预处理后的高放样品28、以及部分低放样品41，通过样品瓶扫码识别，识别信息上传到实验室信息管理系统(LIMS)，根据分析项目的放射性活度或浓度范围确定发往中放自动分析单元14或者其它分析房间；收发装置2#将样品发往中放自动分析单元14的中放自动分析岗位44进行分析，中放自动分析岗位44包括一种或者多种分析仪器，根据具体的测量项目，选择自动分析仪器。分析结束后样品瓶通过气动送样系统2返回样品收发手套箱内进行开盖取样分析；收发装置3#主要进行样品预处理(稀释、分离)后再通过气动送样系统2发往同位素分析单元17、低放分析系统6或者其它中放分析间。样品在收发岗位分转或暂存后，通过手套箱之间的通道人工传输到该分析线上的其它手套箱内进行分析测量。

需要注意的是，在一些实施方案中，样品收发手套箱内可包括一套、两套或者多套收发装置，不仅限于三套收发装置，也就是需要根据样品实际的流程路径，匹配相应的收发装置。

以手套箱操作面为正面，样品收发手套箱左右两侧分别为样品预处理手套箱和酸度分析手套箱。将需要样品预处理、制样分析的气相色谱仪集中设置在样品预处理手套箱的左边，避免样品绕路传递。不需要进行样品预处理分析的酸度分析仪、光度分析仪集中设置在样品预处理手套箱的右边。此设计使同一样品的不同分析项目尽量在同一手套箱分析线完成，减少分样及样品在分析中心内部的转运操作，缩短样品转运路径，提高样品分析效率。

另外，在中放工艺分析线上，大量采用了模块化的分析仪器，包括电位滴定仪、近红外光谱仪、pH计、样品分离装置、稀释配液仪等。将仪器与放射性料液接触的部件如滴定台、测量室、离子分离柱等置于手套箱内，仪器的其它部件如探测器、控制面板等电子学部件置于手套箱外，两者之间通过电缆或试剂管连接，有效避免了箱室内复杂环境对测量的影响；同时仪器的模块化设计可避免仪器电子学部件等因被辐射损坏或放射性沾污而形成固体废物，大大延长了仪器的使用寿命，简化了维修操作，减少了固体废物的量，提高了分析实验室操作的安全性、便利性和高效性。

本实施例中，低放分析系统6包括放射性制源与测量单元20、质谱分析单元21和其它低放分析单元22，

放射性制源与测量单元20用于测定低放样品的放射性活度或核素，

质谱分析单元21用于痕量或超痕量铀、镎和钚及其它杂质元素的分析，

其它低放分析单元22用于低放样品的常规分析。

其中，低放样品41的放射性水平小于n×10⁶Bq/L(n＜10)。

放射性制源与测量单元20包含多种用于专门制源和放射性活度测量的仪器，如α能谱仪、低本底α、β计数器、液闪谱仪、NaIγ谱仪和高纯锗γ能谱仪等。

质谱分析单元21包含三台电感耦合等离子体质谱仪，用于痕量或超痕量铀、镎和钚及其它杂质元素的分析。

其它低放分析单元22用于低放样品的常规分析，包含两条低放手套箱分析线。

本实施例中，产品分析系统5包括钚产品分析单元18和铀产品分析单元19，

钚产品分析单元18包括两条钚产品粉末手套箱分析线和一条钚产品库仑手套箱分析线，钚产品粉末手套箱分析线用于对钚粉末进行物性分析和非金属杂质分析，钚产品库仑分析线用于对钚粉末和滤饼进行溶解和精密分析；

铀产品分析单元19包括一条铀产品粉末手套箱分析线和一条铀产品电位滴定手套箱分析线，铀产品粉末手套箱分析线用于对铀粉末进行物性分析和非金属杂质分析，铀产品电位滴定手套箱分析线用于对铀粉末进行溶解、预处理分离和铀含量精密分析。

本实施例中，实验室控制系统7包括标准物质管理单元23、分析实验室信息管理单元24和分析试剂与气瓶管理单元25，

分析实验室信息管理单元24分别与在线分析系统1、高放分析系统3、中放分析系统4、产品分析系统5和低放分析系统6中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，

标准物质管理单元23用于存储和管理核领域特殊标准物质，包括铀镎钚标准物质、铀钚同位素等核领域特殊标准物质，以及分析化学常规标准物质，

分析试剂与气瓶管理单元25用于存储和管理实验室平台的气体钢瓶和分析试剂。

分析实验室信息管理单元24是采用实验室信息管理系统(LIMS)，可接收来自控制中心工艺控制岗位的分析需求，样品分析完毕后，分析结果上传到LIMS；LIMS直接采集获取大部分分析仪器的原始数据，实现信息管理和仪器设备的无缝连接，确保分析结果的溯源性；对分析实验室内部样品的流转及分析全过程进行质量控制和质量管理。

分析试剂与气瓶管理单元25采用集中供气系统和试剂集中存放的模式对实验室的气体钢瓶和分析试剂进行统一管理。

本实施例中，三废管理系统8包括固体废物管理单元26和放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元27，

固体废物管理单元26用于对实验室平台产生的固体废物进行统一收集和处理，

放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元27通过管道分别与在线分析系统1、高放分析系统3、中放分析系统4、产品分析系统5和低放分析系统6相连，用于对各分析系统产生的废液按种类分别进行贮槽收集和统一排放，同时合并不同贮槽产生的呼排尾气，并统一排往尾气干管。

具体地，固体废物管理单元26主要对分析实验室箱室内和房间内产生的中放/低放固体废物进行统一收集和处理。

放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元27对分析实验室产生的箱室冲洗废液、有机相分析废液和水相分析废液等分别进行贮槽收集和统一排放，同时，合并不同贮槽产生的呼排尾气，并统一排往尾气干管。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本实施例的乏燃料后处理厂分析实验室平台及系统设计方法，采用系统-分析线-单元-箱室-分析仪器的设计方法，设置了在线分析系统、气动送样系统、高放分析系统、中放分析系统、产品分析系统、低放分析系统、实验室质量保证与质量控制系统、三废管理系统等八大系统，并在八个系统下设置不同的功能单元，在部分功能单元中设置分析线，在分析线中设置箱室和分析仪器，然后根据不同的分析需求对分析箱室和分析仪器进行模块化或箱室一体化设计，在保证样品分析的同时也兼顾了样品传输、质量控制和三废管理等支撑条件。

与传统后处理厂分析实验室在系统设计方法相比，本实施例的分析实验室总体上按高、中、低放实验室分区域进行设计，降低人员辐照危害；在线分析仪器采用套筒式设计解决了仪器校准和维护困难的问题；同一样品不同分析项目在同一分析线上完成，节约样品转运和传递人力；在满足工艺要求的前提下，优先选择无损自动分析技术，提高分析效率；对分析仪器设备和箱室进行模块化或箱室一体化设计，达到工程化应用条件；同时考虑了实验室的三废处理和质量控制管理，保证后处理厂分析实验室正常、稳定和安全运行。该系统设计方法可广泛应用于放射性样品分析环境，尤其是大规模放射性样品的分析。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，包括：

在线分析系统(1)、气动送样系统(2)和实验室平台，所述实验室平台包括高放分析系统(3)、中放分析系统(4)、产品分析系统(5)、低放分析系统(6)、实验室控制系统(7)和三废管理系统(8)，

所述在线分析系统(1)包括设置在各后处理工艺厂房内的在线分析仪器，用于对相应后处理工艺厂房内的样品进行在线分析，以完成在线样品的分析任务；

所述气动送样系统(2)连接于各后处理工艺厂房和实验室平台之间，用于根据样品分析任务，将后处理工艺厂房内的样品分配至实验室平台的相应分析系统中，

所述高放分析系统(3)，用于接收气动送样系统(2)分配的高放样品并对样品进行分析，以完成高放样品的分析任务；

所述中放分析系统(4)，用于接收气动送样系统(2)分配的中放样品并对样品进行分析，以完成中放样品的分析任务；

所述低放分析系统(4)，用于接收气动送样系统(2)分配的低放样品并对样品进行分析，以完成低放样品的分析任务；

所述产品分析系统(5)用于接收气动送样系统(2)分配的放射性元素样品并对样品进行分析，以完成放射性元素样品的分析任务；

所述实验室控制系统(7)分别与在线分析系统(1)、高放分析系统(3)、中放分析系统(4)、产品分析系统(5)和低放分析系统(6)中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，并对实验室系统所需的标准物质、气体钢瓶和分析试剂进行存储和管理；

所述三废管理系统(8)分别与高放分析系统(3)、中放分析系统(4)、低放分析系统(4)和产品分析系统(5)相连，用于接收各分析系统分析样品产生的废物，并进行处理。

2.根据权利要求1所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述高放分析系统(3)包括高放自动分析单元(11)、高放工艺分析单元(12)和高放废液分析单元(13)，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至高放自动分析单元(11)以自动进行高放无损分析，并在高放自动分析完成后或高放自动分析单元(11)无法分析时，根据其来源和分析项目将高放样品传输至高放工艺分析单元(12)或高放废液分析单元(13)，

高放工艺分析单元(12)用于对气动送样系统(2)传输的高放工艺样品进行分析，高放废液分析单元(13)用于对气动送样系统(2)传输的高放三废样品进行分析。

3.根据权利要求2所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述高放自动分析单元(11)包括分析间，以及设于分析间内的多套自动分析仪，所述分析间内设有高放自动分析岗位(38)，所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的高放样品传输至所述高放自动分析岗位(38)上，自动分析仪用于对高放自动分析岗位(38)上的高放样品自动进行相应的无损分析。

4.根据权利要求2所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述高放工艺分析单元(12)包括衡算分析屏蔽室(30)和高放工艺分析热室(31)，衡算分析屏蔽室(30)内设有衡算分析设备，高放工艺分析热室(31)通过隔板划分为第一自动分转区(34)和第一人工分析区(35)，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的高放工艺样品传输至所述第一自动分转区(34)暂存，还用于将第一自动分转区(34)暂存的高放工艺样品传输至所述高放自动分析岗位(38)上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元(11)无法分析时，将高放工艺样品传输至第一自动分转区(34)暂存，且还用于人工将第一自动分转区(34)暂存的高放工艺样品移至第一人工分析区(35)进行酸分析或预处理后，将酸分析后的高放工艺样品传输至衡算分析屏蔽室(30)内，以及将预处理后的高放工艺样品传输至中放分析系统(4)或低放分析系统(6)；衡算分析设备用于对衡算分析屏蔽室(30)内的高放工艺样品进行衡算分析。

5.根据权利要求2所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述高放废液分析单元(13)包括多元素分析屏蔽室(33)和高放废液分析热室(32)，多元素分析屏蔽室(33)内设有阴阳离子分析设备，高放废液分析热室(32)通过隔板划分为第二自动分转区(37)和第二人工分析区(36)，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的高放三废样品传输至所述第二自动分转区(37)暂存，还用于将第二自动分转区(37)暂存的高放三废样品传输至所述高放自动分析岗位(38)上，且还用于在高放自动分析完成后或高放自动分析单元(11)无法分析时，将高放三废样品传输至第二自动分转区(37)暂存，且还用于人工将第二自动分转区(37)暂存的高放三废样品移至第二人工分析区(36)进行酸分析、盐含量分析或预处理后，将酸分析或盐含量分析后的高放三废样品传输至多元素分析屏蔽室(33)内，以及将预处理后的高放三废样品传输至中放分析系统(4)或低放分析系统(6)；阴阳离子分析设备用于对多元素分析屏蔽室(33)内的高放三废样品进行阴阳离子分析。

6.根据权利要求5所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述中放分析系统(4)包括中放自动分析单元(14)、中放工艺分析单元(15)、中放三废分析单元(16)和同位素分析单元(17)，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的中放样品或高放分析系统(3)预处理高放样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放样品传输至中放自动分析单元(14)，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元(14)无法分析时，根据其来源和分析项目将中放样品传输至中放工艺分析单元(15)或中放三废分析单元(16)，

中放工艺分析单元(15)用于对气动送样系统(2)传输的中放工艺样品进行分析，中放三废分析单元(16)用于对气动送样系统(2)传输的中放三废样品进行分析，

所述气动送样系统(2)还用于在中放工艺分析单元(15)对中放工艺样品分析后，将中放工艺样品传输至同位素分析单元(17)，以进行同位素分析。

7.根据权利要求6所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，

所述中放工艺分析单元(15)包括至少一条中放工艺手套箱分析线，

所述中放工艺手套箱分析线包括多个依次连通的工艺手套箱，多个工艺手套箱包括工艺样品收发手套箱、工艺样品预处理手套箱和至少一个工艺样品分析手套箱，工艺样品分析手套箱中设有工艺样品分析仪器，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的中放工艺样品或高放分析系统(3)预处理高放工艺样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱暂存，还用于将工艺样品收发手套箱暂存的中放工艺样品传输至中放自动分析单元(14)，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元(14)无法分析时，将中放工艺样品传输至工艺样品收发手套箱中，待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元(14)无法分析的中放工艺样品移至工艺样品分析手套箱进行分析后移回至工艺样品收发手套箱时，所述气动送样系统(2)用于将完成分析的中放工艺样品传输至同位素分析单元(17)，以进行同位素分析，或待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元(14)无法分析的中放工艺样品移至工艺样品预处理手套箱中完成预处理后移回至工艺样品收发手套箱时，所述气动送样系统(2)用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放工艺样品传输至低放分析系统(6)。

8.根据权利要求7所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，

所述中放三废分析单元(16)包括至少一条中放三废手套箱分析线，

所述中放三废手套箱分析线包括多个依次连通的三废手套箱，多个三废手套箱包括三废样品收发手套箱、三废样品预处理手套箱和至少一个三废样品分析手套箱，三废样品分析手套箱中设有三废样品分析仪器，

所述气动送样系统(2)用于将后处理工艺厂房内的中放三废样品或高放分析系统(3)预处理高放三废样品所形成的放射性活度降至中放水平的中放三废样品传输至三废样品收发手套箱暂存，还用于将三废样品收发手套箱暂存的中放三废样品传输至中放自动分析单元(14)，以自动进行中放无损分析，并在中放自动分析完成后或中放自动分析单元(14)无法分析时，将中放三废样品传输至三废样品收发手套箱中，三废样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元(14)无法分析的中放三废样品通过人工移至三废样品分析手套箱进行分析，

待人工将工艺样品收发手套箱中完成中放自动分析或中放自动分析单元(14)无法分析的中放三废样品移至三废样品预处理手套箱中完成预处理后移回至三废样品收发手套箱时，所述气动送样系统(2)用于将完成预处理的放射性活度降至低放水平的低放三废样品传输至低放分析系统(6)。

9.根据权利要求8所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述低放分析系统(6)包括放射性制源与测量单元(20)、质谱分析单元(21)和其它低放分析单元(22)，

所述放射性制源与测量单元(20)用于测定低放样品的放射性活度或核素，

所述质谱分析单元(21)用于痕量或超痕量铀、镎和钚及其它杂质元素的分析，

所述其它低放分析单元(22)用于低放样品的常规分析。

10.根据权利要求1-9任一项所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述产品分析系统(5)包括钚产品分析单元(18)和铀产品分析单元(19)，

所述钚产品分析单元(18)包括钚产品粉末手套箱分析线和钚产品库仑手套箱分析线，所述钚产品粉末手套箱分析线用于对钚粉末进行物性分析和非金属杂质分析，所述钚产品库仑分析线用于对钚粉末和滤饼进行溶解和精密分析；

所述铀产品分析单元(19)包括铀产品粉末手套箱分析线和铀产品电位滴定手套箱分析线，铀产品粉末手套箱分析线用于对铀粉末进行物性分析和非金属杂质分析，铀产品电位滴定手套箱分析线用于对铀粉末进行溶解、预处理分离和铀含量精密分析。

11.根据权利要求1-9任一项所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，所述实验室控制系统(7)包括标准物质管理单元(23)、分析实验室信息管理单元(24)和分析试剂与气瓶管理单元(25)，

所述分析实验室信息管理单元(24)分别与在线分析系统(1)、高放分析系统(3)、中放分析系统(4)、产品分析系统(5)和低放分析系统(6)中的分析仪器电连接，用于接收各分析系统中分析仪器的实验结果并上传至控制中心，

所述标准物质管理单元(23)用于存储和管理核领域特殊标准物质，以及分析化学常规标准物质，

所述分析试剂与气瓶管理单元(25)用于存储和管理实验室平台的气体钢瓶和分析试剂。

12.根据权利要求1-9任一项所述的乏燃料后处理厂分析实验室系统，其特征在于，

所述三废管理系统(8)包括固体废物管理单元(26)和放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元(27)，

固体废物管理单元(26)用于对实验室平台产生的固体废物进行统一收集和处理，

放射性废液及贮槽呼排尾气处理单元(27)通过管道分别与在线分析系统(1)、高放分析系统(3)、中放分析系统(4)、产品分析系统(5)和低放分析系统(6)相连，用于对各分析系统产生的废液按种类分别进行贮槽收集和统一排放，同时合并不同贮槽产生的呼排尾气，并统一排往尾气干管。

Images