В таких областях, как эксплуатация ядерных установок, радиационный мониторинг окружающей среды, реагирование на чрезвычайные ситуации и обращение с радиоактивными отходами, решающее значение имеет точное определение следов радионуклидов (таких как цезий - 137, стронций - 90, йод - 131, уран, плутоний и т.д.) в водоемах. Поскольку концентрация этих нуклидов в естественных водоемах или сточных водах крайне низка, прямые измерения затрудняют получение надежных данных, и концентрация этих нуклидов должна быть повышена путем обогащения до обработки. Радиоактивный испарительный концентратор - это специализированное оборудование, разработанное для этой цели, которое может безопасно, эффективно и автоматически завершить обогащение больших объемов проб воды и удаление кислотной среды, является ключевым звеном в процессе радиохимического анализа.
Основная функция прибора состоит в том, чтобы нагревать и испарять радиоактивные образцы воды до десятков литров в небольших объемах в контролируемых условиях, при этом удаляя сильные кислоты (например, азотную кислоту, соляную кислоту), остающиеся в процессе разложения образца, путем нагрева или вентиляции, избегая высокой кислотности, мешающей последующему совместному осаждению, ионообмену или измерениям прибора. Весь процесс должен проходить в закрытой, отрицательной и высокоэффективной фильтрации, чтобы предотвратить утечку радиоактивных аэрозолей и обеспечить безопасность операторов и лабораторной среды.
Современные приборы для концентрирования радиоактивных проб воды с испарением обычно имеют следующие технические характеристики:
Полностью закрытая система отрицательного давления: шкаф изготовлен из нержавеющей стали или коррозионно - стойких материалов, поддерживает микроотрицательное давление изнутри и оснащен двухслойным высокоэффективным фильтром HEPA для обеспечения перехвата любого летучего радиоактивного материала или кислотного тумана;
Многоканальная независимая обработка: может одновременно обрабатывать 4 - 12 образцов, каждый канал имеет независимый контроль температуры, избегая перекрестного загрязнения;
Процедурное интеллектуальное управление: поддержка поэтапного потепления (например, сначала низкотемпературное концентрированное подавление кипения, затем высокотемпературное вытеснение кислоты), часового, автоматического отключения электроэнергии и функции сигнализации уровня жидкости;
Конструкция антикоррозионной защиты: нагревательные пластины, трубопроводы и внутренние полости используют PTFE, кварцевый или высокочистый керамический материал, устойчивый к высокотемпературной среде концентрированной кислоты;
Соответствие нормам ядерной безопасности: соответствие требованиям GB / T 14506.29 - 2010 « Метод химического анализа силикатных пород» серии EPA Method 900 и соответствующих руководящих принципов МАГАТЭ.
По сравнению с открытым испарением традиционной электрической тепловой пластины, устройство значительно повышает безопасность работы и точность анализа. Открытые операции сопряжены не только с риском распространения радиоактивности, но и с риском потери проб или адсорбции нуклидов из - за локального перегрева; В то время как концентратор вытеснения кислоты путем равномерного нагрева, умеренного кипения и полного закрытия, минимизирует потерю образца, повышает скорость восстановления. Кроме того, автоматизированная работа значительно снижает искусственное вмешательство, уменьшает дозу облучения персонала и соответствует принципу радиационной защиты « разумно осуществимо как можно ниже » (ALARA).
В практическом применении прибор широко используется для мониторинга потока на атомных электростанциях, радиологического скрининга питьевой воды, аварийного анализа проб воды в окружающей среде после аварии и других сценариев. Например, в рамках глобального мониторинга морской среды после ядерной аварии на АЭС & lt; & lt; Фукусима & gt; & gt; большое количество проб морской воды используется для определения соотношения 1 м³Cs / 1 м³Cs после обогащения с помощью такого оборудования, что обеспечивает основу для отслеживания источников загрязнения.
Стоит отметить, что после использования требуется строгая дезактивация и регулярное тестирование целостности фильтра HEPA. Остатки жидких отходов классифицируются как радиоактивные отходы и не могут быть выброшены произвольно.
Короче говоря, хотя радиометрический концентратор испарения проб воды находится на переднем крае аналитического процесса, он напрямую влияет на надежность и безопасность конечного результата. Он строит первую линию обороны радиационной защиты с помощью средств инженерного контроля и является « закулисным героем», незаметным, но жизненно важным в системе ядерной и радиационной безопасности, обеспечивая прочную техническую поддержку для защиты общественного здоровья и экологической среды.