【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及放射性物質測量，具體涉及一種鍶-89和鍶-90的分離裝置及分離分析方法。
技術介紹
1、對放射性物質進行快速、準確地分析，是環境輻射監測和核應急監測的基礎和關鍵。89sr和90sr均為高輻射毒性的裂變產物。89sr的半衰期為50.563天，經β衰變生成穩定的核素89y。90sr是一個不穩定長壽命放射性核素，可以通過β衰變產生放射性核素90y，90y能夠衰變成為穩定元素90zr。89sr(eβmax＝1499.3kev)、90sr(eβmax＝545.9kev)和其子體90y(eβmax＝2278.5kev)均只發射β射線，γ能譜等非破壞性測量方法無法實現對它們的測量。β射線為連續譜，測量時會受到其他放射性核素β射線干擾。因此，在核電廠液態流出物中89sr、90sr和其子體90y放射性測量前，需要對樣品進行放化分離，去除樣品中的其他放射性核素。
2、傳統的放化分離方法包括沉淀法、離子交換法、液-液萃取法等，這些常規方法流程復雜，樣品分析時間較長，目前我國核電廠現有資源配置難以適應這種效率低下的方法，需要改進。
技術實現思路
1、鑒于以上現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種鍶-89和鍶-90的分離裝置及分離分析方法，以改善現有的放化分離流程復雜、分析時間較長的問題。
2、為實現上述目的及其它相關目的，本專利技術第一方面提供一種鍶-89和鍶-90的分離裝置，用于將容器內核電廠液態流出物中的鍶-89和鍶-90分離出來，所述分離裝置包括濃縮單元、儲液
3、在本專利技術的一實施例中，所述濃縮單元包括濃縮裝置和第一注射泵，所述濃縮裝置上設置有第一進水口和第一出水口，所述第一注射泵上設置有第一抽水口和第一排水口，所述第一進水口與容器的出水口連通，所述第一出水口與所述第一抽水口連通，所述第一排水口與所述富集單元連通。
4、在本專利技術的一實施例中，所述富集單元包括水樣儲存箱和富集樹脂柱，所述水樣儲存箱上設置有第二進水口、第三進水口和第二出水口，所述第二進水口與所述第一排水口連通，所述第三進水口與所述儲液單元連通，所述水樣儲存箱與所述儲液單元的管路上設置有第二注射泵，所述第二注射泵上設置有第二抽水口和第二排水口，所述第二抽水口與所述儲液單元連通，所述第二排水口與所述第三進水口連通；所述富集樹脂柱上設置有第一流入口和第一流出口，所述第一流入口與所述第二出水口或所述儲液單元連通，所述第一流出口與所述分離純化單元連通；在所述水樣儲存箱與所述富集樹脂柱之間的管路上設置有第三注射泵，所述第三注射泵上設置有第三抽水口和第三排水口，所述第三抽水口與所述第二出水口連通，所述第二排水口與所述第一流入口連通。
5、在本專利技術的一實施例中，所述分離純化單元與儲液單元之間的管路上設置有第四注射泵，所述第四注射泵上設置有第四抽水口和第四排水口，所述第四抽水口與所述儲液單元連通，所述第四排水口與所述分離純化單元連通；所述分離純化單元包括用于吸附干擾離子的陰離子樹脂柱、用于吸附釔離子的釔特效樹脂柱和用于吸附鍶離子的鍶特效樹脂柱，所述陰離子樹脂柱上設置有第二流入口和第二流出口，所述釔特效樹脂柱上設置有第三流入口和第三流出口，所述鍶特效樹脂柱上設置有第四流入口和第四流出口，所述第二流入口與所述第一流出口連通，所述第三流入口與所述第二流出口連通，所述第四流入口與所述第三流出口連通，所述第四流出口與廢液收集裝置連通，或所述第二流入口、所述第三流入口和所述第四流入口分別與儲液單元連通。
6、在本專利技術的一實施例中，所述制樣單元包括用于存放釔溶液的第一樣品瓶和用于存放鍶溶液的第二樣品瓶，所述第一樣品瓶與所述第三流出口連通，所述第二樣品瓶與所述第四流出口連通。
7、本專利技術第二方面提供一種利用上述分離裝置對鍶-89和鍶-90的分離分析方法，包括如下步驟：
8、對核電廠液態流出物中的金屬離子進行濃縮，形成濃縮液；
9、對所述濃縮液進行預處理，得到預處理液，對所述預處理液中金屬離子富集后進行解吸，形成富集液；
10、對所述富集液進行分離純化處理，去除干擾離子，獲得純化液；
11、將所述純化液制備成待測量樣品；
12、將所述待測量樣品送入液閃譜儀進行測試。
13、在本專利技術的一實施例中，所述分析方法還包括在將所述純化液制備成待測量樣品步驟后，計算獲取金屬離子的回收率，所述回收率的計算公式如下：
14、
15、式中：r為回收率，％；q為所述待測量樣品中金屬離子的濃度，mg/l；q0為所述預處理液中金屬離子的濃度，mg/l。
16、在本專利技術的一實施例中，利用所述液閃譜儀進行測試時，89sr/90y的探測效率的計算公式如下：
17、
18、式中：e：儀器對89sr/90y的探測效率，％；ns：樣品總計數率，cpm；nb：本底計數率，cpm；c0：89sr/90y標準溶液活度濃度，bq/ml；v0：89sr/90y標準溶液體積，ml；λ：衰變常數，89sr的衰變常數為9.52e-6min-1，90y的衰變常數為4.56e-8min-1；t1：89sr/90y測量中間時刻與89sr/90y標準物質配置時間的差值。
19、在本專利技術的一實施例中，利用所述液閃譜儀進行測試時，89sr的活度濃度的計算公式如下：
20、
21、式中：液態流出物中89sr的活度濃度，bq/l；esr：儀器對89sr的探測效率，％；nsr：樣品總計數率，cpm；nsrb：本底計數率，cpm；rsr：鍶離子的回收率；v：液態流出物樣品體積，l；0.8：樣品源體積轉化系數。
22、在本專利技術的一實施例中，利用所述液閃譜儀進行測試時，90sr的活度濃度的計算公式如下：
23、
24、式中：液態流出物中90y的活度濃度，bq/l；ey：儀器對90y的探測效率，％；ny：樣品總計數率，cpm；nyb：本底計數率，cpm；ry：釔離子的回收率；v：液態流出物樣品體積，l；0.8：樣品源體積轉化系數，t2：90y測量中間時刻與流出液收集完畢需要的總時間的一半的差值。
25、本專利技術的鍶-89和鍶-90的分離裝置，將濃縮單元、儲液單元、富集單元、分離純化單元和制樣單元集成起來，可簡化操作流程，提升工藝延續性，且通過濃縮單元對金屬離子進行濃縮，大幅減少金屬離子富集消耗的時間，顯著提升工作效率，經分離裝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鍶-89和鍶-90的分離裝置，用于將容器(10)內核電廠液態流出物中的鍶-89和鍶-90分離出來，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述濃縮單元(100)包括濃縮裝置(110)和第一注射泵(120)，所述濃縮裝置(110)上設置有第一進水口(111)和第一出水口(112)，所述第一注射泵(120)上設置有第一抽水口(121)和第一排水口(122)，所述第一進水口(111)與容器(10)的出水口連通，所述第一出水口(112)與所述第一抽水口(121)連通，所述第一排水口(122)與所述富集單元(300)連通。
3.根據權利要求2所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述富集單元(300)包括水樣儲存箱(310)和富集樹脂柱(320)，所述水樣儲存箱(310)上設置有第二進水口(311)、第三進水口(312)和第二出水口(313)，所述第二進水口(311)與所述第一排水口(122)連通，所述第三進水口(312)與所述儲液單元(200)連通，所述水樣儲存箱(310)與所述儲液單元(200)的管
4.根據權利要求3所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述分離純化單元(400)與儲液單元(200)之間的管路上設置有第四注射泵(410)，所述第四注射泵(410)上設置有第四抽水口(411)和第四排水口(412)，所述第四抽水口(411)與所述儲液單元(200)連通，所述第四排水口(412)與所述分離純化單元(400)連通；所述分離純化單元(400)包括用于吸附干擾離子的陰離子樹脂柱(420)、用于吸附釔離子的釔特效樹脂柱(430)和用于吸附鍶離子的鍶特效樹脂柱(440)，所述陰離子樹脂柱(420)上設置有第二流入口(421)和第二流出口(422)，所述釔特效樹脂柱(430)上設置有第三流入口(431)和第三流出口(432)，所述鍶特效樹脂柱(440)上設置有第四流入口(441)和第四流出口(442)，所述第二流入口(421)與所述第一流出口(322)連通，所述第三流入口(431)與所述第二流出口(422)連通，所述第四流入口(441)與所述第三流出口(432)連通，所述第四流出口(442)與廢液收集裝置連通，或所述第二流入口(421)、所述第三流入口(431)和所述第四流入口(441)分別與儲液單元(200)連通。
5.根據權利要求4所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述制樣單元(500)包括用于存放釔溶液的第一樣品瓶(510)和用于存放鍶溶液的第二樣品瓶(520)，所述第一樣品瓶(510)與所述第三流出口(432)連通，所述第二樣品瓶(520)與所述第四流出口(442)連通。
6.一種利用權利要求1至5中任一項所述的分離裝置對鍶-89和鍶-90的分離分析方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述的分離分析方法，其特征在于，還包括在將所述純化液制備成待測量樣品步驟后，計算獲取金屬離子的回收率，所述回收率的計算公式如下：
8.根據權利要求6所述的分離分析方法，其特征在于，利用所述液閃譜儀進行測試時，89Sr/90Y的探測效率的計算公式如下：
9.根據權利要求7所述的分離分析方法，其特征在于，利用所述液閃譜儀進行測試時，89Sr的活度濃度的計算公式如下：
10.根據權利要求7所述的分離分析方法，其特征在于，利用所述液閃譜儀進行測試時，90Sr的活度濃度的計算公式如下：
...【技術特征摘要】
1.一種鍶-89和鍶-90的分離裝置，用于將容器(10)內核電廠液態流出物中的鍶-89和鍶-90分離出來，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述濃縮單元(100)包括濃縮裝置(110)和第一注射泵(120)，所述濃縮裝置(110)上設置有第一進水口(111)和第一出水口(112)，所述第一注射泵(120)上設置有第一抽水口(121)和第一排水口(122)，所述第一進水口(111)與容器(10)的出水口連通，所述第一出水口(112)與所述第一抽水口(121)連通，所述第一排水口(122)與所述富集單元(300)連通。
3.根據權利要求2所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述富集單元(300)包括水樣儲存箱(310)和富集樹脂柱(320)，所述水樣儲存箱(310)上設置有第二進水口(311)、第三進水口(312)和第二出水口(313)，所述第二進水口(311)與所述第一排水口(122)連通，所述第三進水口(312)與所述儲液單元(200)連通，所述水樣儲存箱(310)與所述儲液單元(200)的管路上設置有第二注射泵(330)，所述第二注射泵(330)上設置有第二抽水口(331)和第二排水口(332)，所述第二抽水口(331)與所述儲液單元(200)連通，所述第二排水口(332)與所述第三進水口(312)連通；所述富集樹脂柱(320)上設置有第一流入口(321)和第一流出口(322)，所述第一流入口(321)與所述第二出水口(313)或所述儲液單元(200)連通，所述第一流出口(322)與所述分離純化單元(400)連通；在所述水樣儲存箱(310)與所述富集樹脂柱(320)之間的管路上設置有第三注射泵(350)，所述第三注射泵(350)上設置有第三抽水口(351)和第三排水口(352)，所述第三抽水口(351)與所述第二出水口(313)連通，所述第二排水口(332)與所述第一流入口(321)連通。
4.根據權利要求3所述的鍶-89和鍶-90的分離裝置，其特征在于，所述分離純化單元(400)與儲液單元(200)之間的管路上設置有第四注射泵(41...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鮮莉，郭貴銀，姚建林，黃彥君，孫雪峰，朱鑫，
申請(專利權)人：蘇州熱工研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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