CN205981844U - 核电厂液态流出物中锶‑90测量的制样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电厂液态流出物中锶‑90测量的制样装置，它包括支撑架、净化部、富集部、用于辅助过滤和富集的抽滤部，净化部至少有一个，每个净化部包括滤杯、大磨砂接头瓶、微孔滤膜，富集部包括小磨砂接头瓶、锶固相萃取膜片、真空底座，抽滤部包括抽滤泵、抽滤管，可在较短时间内处理液态流出物样品，较现有技术处理时间大大缩短；可根据液态流出物的水质调节过滤级数，扩展了其适用范围；配套液闪谱仪测量，可达到足够低的探测限，满足液态流出物样品中锶‑90测量对探测限的要求；实现样品连续净化，节省了传统技术中转移样品以及等待过滤的时间。

Description

核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置

技术领域

本实用新型涉及核电检测，特别涉及一种核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置。

背景技术

锶-90（即⁹⁰Sr）是U-235和Pu-239的裂变产物，主要来源于核武器爆炸和核反应堆，在核电厂反应堆中可能由于燃料包壳缺陷或破损进入反应堆一回路，并随着液态放射性流出物向环境排放。锶-90是一种纯β放射性核素，半衰期是28.8年，属于高毒性核素，在放射性锶的同位素中锶-90危害最大，是因为其物理半衰期和生物半衰期（49.3年）长并会持久地沉积在造血的骨骼系统中，替代了钙从而引起辐射病（例如白血病）；同时其子体钇-90（即⁹⁰Y）产生的高能b射线会对骨髓造成严重损伤。

锶-90是环境监测和核设施液态流出物监测中最为关注的放射性核素，通过监测核设施周围环境和液态放射性流出物中锶-90的活度活度，以确认核设施运行中是否有异常排放，并且可以用于评估核设施的放射性物质排放对公众可能造成的辐射影响。现有技术中，一般采用发烟硝酸法（GB 6764-86）或萃取色层法（GB 6766-86），通过正比计数器进行测量。这两种分析方法都具有分析步骤繁琐、分析时间长等特点。为了降低分析样品的成本，研发一种快速、便宜的分析水体中锶-90的方法已是形势所需。美国3M公司推出固相萃取片(Solid Phase Extraction Disk)用于测定地下水样品中的锶-90，它的操作步骤简单快速，并节省化学试剂。但该固相萃取片仅适用于处理锶-90的活度浓度较高的水体，不适用于处理锶-90的活度浓度较低的环境水样和核设施液体流出物。

目前，国内和国外尚无液态流出物中锶-90测量的制样装置，为了降低分析样品的成本，有必要研制液态流出物中锶-90测量的制样装置，以便于对核电厂液态流出物中的锶-90进行测量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能在活度浓度较低的环境水样和核设施液体流出物中制取锶-90的核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，它包括支撑架、安装于所述支撑架上用于过滤杂质的净化部、安装于所述支撑架上还位于所述净化部下游且用于萃取锶-90的富集部、用于辅助过滤和富集的抽滤部，所述净化部至少有一个，每个所述净化部包括滤杯、与滤杯相连接的大磨砂接头瓶、通过夹具固定在大磨砂接头瓶上端面上的微孔滤膜，所述富集部包括与最下方的净化部的滤杯的下端相连通的小磨砂接头瓶、通过夹具固定在所述小磨砂接头瓶上端面的锶固相萃取膜片、套设于所述小磨砂接头瓶下端部上的真空底座，所述抽滤部包括抽滤泵、连接于各大磨砂接头瓶和小磨砂接头瓶的抽气口与抽滤泵之间的抽滤管，所述抽滤管上分别设有控制各大磨砂接头瓶和小磨砂接头瓶抽气口进出气的阀门。

优化的，所述净化部有多个，各所述净化部由上至下依次排布，各所述净化部的微孔滤膜的孔径由上至下递减，最后一个净化部的微孔滤膜的孔径不大于0.45μm。

优化的，位于最上方的所述净化部还包括用于搅拌的磁力搅拌器。

优化的，位于最上方的所述净化部的滤杯上设有用于添加流出物试样的第一加样器。

优化的，位于最下方的所述净化部的滤杯上设有用于添加活化锶固相萃取膜片的甲醇以及淋洗锶固相萃取膜片的硝酸的第二加样器。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：可在较短时间内处理液态流出物样品，较现有技术处理时间大大缩短；可根据液态流出物的水质调节过滤级数，扩展了其适用范围；配套液闪谱仪测量，可达到足够低的探测限，满足液态流出物样品中锶-90测量对探测限的要求；实现样品连续净化，节省了传统技术中转移样品以及等待过滤的时间；利用夹具固定微孔滤膜进行过滤，便于拆卸更换滤膜，提高了方便性和实用性。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型中富集部的分解视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，它包括支撑架10、安装于所述支撑架10上用于过滤杂质的净化部、安装于所述支撑架10上还位于所述净化部下游且用于萃取锶-90的富集部、用于辅助过滤和富集的抽滤部。

如图2所示，所述富集部包括与最下方的净化部的滤杯1的下端相连通的小磨砂接头瓶、通过夹具2固定在所述小磨砂接头瓶上端面的锶固相萃取膜片13、套设于所述小磨砂接头瓶下端部上的真空底座7，所述抽滤部包括抽滤泵9、连接于各大磨砂接头瓶3和小磨砂接头瓶的抽气口与抽滤泵9之间的抽滤管，所述抽滤管上分别设有控制各大磨砂接头瓶3和小磨砂接头瓶抽气口进出气的阀门。

所述净化部至少有一个，每个所述净化部包括滤杯1、与滤杯1相连接的大磨砂接头瓶3、通过夹具2固定在大磨砂接头瓶3上端面上的微孔滤膜，在本实施例中，所述净化部有三个，各所述净化部由上至下依次排布。位于最上方的所述净化部还包括用于搅拌的磁力搅拌器12。位于最上方的所述净化部的滤杯1与小磨砂接头瓶相连接，该滤杯1上设有用于添加流出物试样的第一加样器11。位于最下方的所述净化部的滤杯1上不设置微孔滤膜，其侧壁上设有用于添加活化锶固相萃取膜片13的甲醇以及淋洗锶固相萃取膜片13的硝酸的第二加样器5。

上述技术方案中，通过磁力搅拌器12以及第一加样器11，可以均匀调节样品的pH值，一方面可以满足样品富集时所需的pH值，另一方面在pH值较低时，可以减少过滤物对锶离子的吸附。调节好pH后利用夹具2固定好的微孔滤膜来过滤，可方便每次实验后更换。根据流出物水质的不同，可增加或者减少微孔滤膜过滤的级数，本实施例中有两级，从上至下，微孔滤膜的孔径逐渐减小，最后一级微孔滤膜选取的孔径要求为0.45μm或更小孔径，保证净化过的样品能够顺利通过锶固相萃取膜片13。上述净化部、富集部共用一套抽滤装置，通过对不同的二通阀8的控制实现净化和富集。

使用时，首先将固定体积的样品加入最上方的滤杯1中，加入定量的浓硝酸溶液并开启磁力搅拌器12，搅拌持续时间约1分钟；开启抽滤泵9，开启样品净化部的所有二通阀8，当第一个滤杯1（即最上方滤杯1）中样品过滤完成后，关闭该滤杯1对应的大磨砂接头瓶3上的抽滤管上的二通阀8，当最第二滤杯1中样品过滤完成后，关闭该滤杯1对应的大磨砂接头瓶3上的抽滤管上的二通阀8，重复此过程直至样品完成过滤关闭所有净化部的二通阀8。在搅拌过程中，可向第二加样器5中加入甲醇并开启小磨砂接头瓶上的抽滤管上的的二通阀8，活化锶固相萃取膜片13。活化完成后使过滤完成后的样品流过锶固相萃取膜片13，对锶-90进行富集；再向加样器2中加入2 mol/L的硝酸，对锶固相萃取膜片13进行淋洗；将锶固相萃取膜片13取出，制成液闪计数的样品进行测量。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，其特征在于：它包括支撑架、安装于所述支撑架上用于过滤杂质的净化部、安装于所述支撑架上还位于所述净化部下游且用于萃取锶-90的富集部、用于辅助过滤和富集的抽滤部，所述净化部至少有一个，每个所述净化部包括滤杯、与滤杯相连接的大磨砂接头瓶、通过夹具固定在大磨砂接头瓶上端面上的微孔滤膜，所述富集部包括与最下方的净化部的滤杯的下端相连通的小磨砂接头瓶、通过夹具固定在所述小磨砂接头瓶上端面的锶固相萃取膜片、套设于所述小磨砂接头瓶下端部上的真空底座，所述抽滤部包括抽滤泵、连接于各大磨砂接头瓶和小磨砂接头瓶的抽气口与抽滤泵之间的抽滤管，所述抽滤管上分别设有控制各大磨砂接头瓶和小磨砂接头瓶抽气口进出气的阀门。

2.根据权利要求1所述的核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，其特征在于：所述净化部有多个，各所述净化部由上至下依次排布，各所述净化部的微孔滤膜的孔径由上至下递减，最后一个净化部的微孔滤膜的孔径不大于0.45μm。

3.根据权利要求1所述的核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，其特征在于：位于最上方的所述净化部还包括用于搅拌的磁力搅拌器。

4.根据权利要求1所述的核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，其特征在于：位于最上方的所述净化部的滤杯上设有用于添加流出物试样的第一加样器。

5.根据权利要求1所述的核电厂液态流出物中锶-90测量的制样装置，其特征在于：位于最下方的所述净化部的滤杯上设有用于添加活化锶固相萃取膜片的甲醇以及淋洗锶固相萃取膜片的硝酸的第二加样器。