本發明屬于環境監測領域,涉及一種制樣裝置,具體涉及一種低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置。
背景技術:
鍶-90(即90Sr)是U-235和Pu-239的裂變產物,主要來源于核武器爆炸和核反應堆。在核電廠反應堆中可能由于燃料包殼缺陷或破損進入反應堆一回路,并隨著液態放射性流出物向環境排放。鍶-90是一種純β放射性核素,半衰期是28.8年,屬于高毒性核素;在放射性鍶的同位素中鍶-90危害最大,是因為其物理半衰期和生物半衰期(49.3年)長并會持久地沉積在造血的骨骼系統中,替代了鈣從而引起輻射病(例如白血病);同時其子體釔-90(即90Y)產生的高能b射線會對骨髓造成嚴重損傷。
鍶-90是環境監測和核設施液態流出物監測中最為關注的放射性核素,通過監測核設施周圍環境和液態放射性流出物中鍶-90的活度濃度,以確認核設施運行中是否有異常排放,并且可以用于評估核設施的放射性物質排放對公眾可能造成的輻射影響。
現有技術中,一般采用發煙硝酸法(GB 6764-86)或萃取色層法(GB 6766-86),通過正比計數器進行測量。這兩種分析方法都具有分析步驟繁瑣、分析時間長等特點。為了降低分析樣品的成本,研發一種快速、便宜的分析水體中鍶-90的方法已是形勢所需。美國3M公司推出固相萃取片(Solid Phase Extraction Disk)用于測定地下水樣品中的鍶-90,它的操作步驟簡單快速,并節省化學試劑。但該固相萃取片僅適用于處理鍶-90的活度濃度較高的水體,不適用于處理鍶-90的活度濃度較低的環境水樣和核設施液體流出物。
目前,國內和國外尚無水體中鍶-90測量的制樣裝置,為了降低分析樣品的成本,有必要研制水體中鍶-90測量的制樣裝置,以便于對低鹽度的環境樣品和核設施液態流出物樣品中的鍶-90進行測量。
技術實現要素:
本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置。
為達到上述目的,本發明所采用的技術方案為:一種低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置,它包括:
凈化組件,所述凈化組件包括水箱、設置于所述水箱內的過濾器;
混合組件,所述混合組件包括與所述過濾器相連通的儲水箱、安裝在所述儲水箱內的攪拌器、與所述儲水箱相連通用于向其內加入化學試劑的多個加藥器;
過濾組件,所述過濾組件包括與所述儲水箱相連通的濾液收集器以及安裝在所述濾液收集器上的鍶膜片。
優化地,所述凈化組件還包括與所述過濾器相連通的微濾器及與所述微濾器相連通的超濾器。
進一步地,所述微濾器與所述過濾器之間通過增壓泵連接。
進一步地,所述混合組件還包括與每個所述加藥器相連接的轉接頭、連接所述轉接頭和所述儲水箱間的蠕動泵以及連接所述蠕動泵和所述儲水箱且與所述濾液收集器相連通的第一三通閥。
進一步地,所述過濾組件還包括與所述濾液收集器相連接的抽濾泵、連接所述儲水箱和所述濾液收集器的第一兩通閥以及與所述濾液收集器相連接用于控制其出液的第二兩通閥。
進一步地,所述混合組件還包括與所述儲水箱和所述超濾器相連接的第二三通閥以及安裝在所述第二三通閥和所述儲水箱之間的第三兩通閥;所述凈化組件還包括連接所述增壓泵和所述微濾器且與所述第二三通閥相連接的第三三通閥;所述儲水箱內還設有分別與所述第三兩通閥、第二三通閥、所述第三三通閥和所述增壓泵相電連接的液位控制器。
進一步地,所述第二三通閥和所述第三兩通閥之間的管道上安裝有壓力傳感器。
由于上述技術方案運用,本發明與現有技術相比具有下列優點:本發明低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置,通過采用特定結構的凈化組件、混合組件和過濾組件,并且通過鍶膜片對水體中的鍶-90進行富集,這樣能夠在較短時間內處理較多樣品,大大縮短處理時間和流程。
附圖說明
圖1為本發明低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置的結構示意圖;
其中,1、凈化組件;11、水箱;12、過濾器;14、微濾器;15、超濾器;16、第三三通閥;2、混合組件;21、儲水箱;22、攪拌器;23、第三兩通閥;24、第一三通閥;25、蠕動泵;26、轉接頭;27、加藥器;28、壓力傳感器;29、第二三通閥;3、過濾組件;31、濾液收集器;32、抽濾泵;33、第一兩通閥;34、第二兩通閥;35、鍶膜片。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明優選實施方案進行詳細說明。
如圖1所示的低鹽度水體中鍶-90測量的制樣裝置,主要包括凈化組件1、混合組件2和過濾組件3。
其中,凈化組件1包括水箱11、設置于水箱11內的過濾器12。混合組件2包括與過濾器12相連通的儲水箱21、安裝在儲水箱21內的攪拌器22、與儲水箱21相連通用于向其內加入化學試劑的多個加藥器27。過濾組件3包括與儲水箱21相連通的濾液收集器31以及安裝在濾液收集器31上的鍶膜片35(即鍶固相萃取膜片,用于萃取水體中的鍶-90)。
在本實施例中,為了優化該制樣裝置的性能,凈化組件1還包括與過濾器12相連通的微濾器14以及與微濾器14相連通的超濾器15,這樣能夠有效去除水體中的雜質,彌補了現有技術不能處理大量水樣的缺陷。微濾器14與過濾器12之間通過增壓泵13連接。混合組件2還包括與每個加藥器27均相連接的轉接頭26、連接轉接頭26和儲水箱21間的蠕動泵25以及連接蠕動泵25和儲水箱21且與濾液收集器31相連通的第一三通閥24,這樣能夠根據需要向儲水箱21中或者濾液收集器31中加入對應的藥液(在本實施例中,加藥器27有三個,分別盛有濃硝酸、甲醇和2 mol/L的硝酸)。該過濾組件3還包括與濾液收集器31相連接的抽濾泵32、連接儲水箱21和濾液收集器31的第一兩通閥33以及與濾液收集器31相連接用于控制其出液的第二兩通閥34,能夠加快水體通過鍶膜片35的速度,并可以根據需要控制第一兩通閥33和第二兩通閥34的通斷。
在本實施例中,混合組件2還包括與儲水箱21和超濾器15相連接的第二三通閥29以及安裝在第二三通閥29和儲水箱21之間的第三兩通閥23;凈化組件1還包括連接增壓泵13和微濾器14且與第二三通閥29相連接的第三三通閥16;這樣通過向水箱11內引入純凈水,經第三三通閥16、第二三通閥29直接進入儲水箱21中,實現對制樣裝置的反清洗,從而保證制樣裝置的持久耐用和每次樣品測量不會受上次樣品的干擾。儲水箱21內還設有分別與第三兩通閥23、第二三通閥29、第三三通閥16和增壓泵13相連接的液位控制器20,第二三通閥29和第三兩通閥23之間的管道上安裝有壓力傳感器28,提高了制樣裝置的自動化程度,可以測量低鹽度環境水體和核設施液態流出物中鍶-90,從而可以處理大多數水體;如果配套液閃譜儀測量,可達到足夠低的探測限,滿足環境水樣中鍶-90測量對探測限的要求。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施,并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。