國家綠色低碳先進技術成果丨水中放射性核素自動在線監(jiān)測技術

　　為更好推動科技成果轉化和產業(yè)化應用，落實《關于構建市場導向的綠色技術創(chuàng)新體系的指導意見》，加速綠色低碳技術升級，科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術成果目錄》成果，引導綠色低碳技術發(fā)展，中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息，敬請關注。
 

　　環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)控領域
 

　　01.技術名稱
 

　　水中放射性核素自動在線監(jiān)測技術
 

　　02.適用范圍
 

　　市政供水、飲用水、地表水、核設施流出物等水體中的總放射性和放射性核素的監(jiān)測。
 

　　03.技術內容
 

　　技術原理
 

　　針對水體中放射性核素測量問題，利用不同放射性核素在膜材料上吸附特性與過濾特性的不同規(guī)律，研究專用膜濃縮分離技術，并將真空低溫濃縮技術應用于環(huán)境輻射自動在線監(jiān)測領域，將樣品的濃縮時間從數日減少到幾小時。針對現(xiàn)場自動化測量問題，利用樹脂吸附分離技術及全液相傳送方案，實現(xiàn)放射化學的現(xiàn)場自動化分離。針對多種核素同時在線測量的技術問題，通過α、β射線信號的粒子種類、能量、計數等參數的綜合分析，實現(xiàn)水體放射性核素的低本底、高效率、多指標、高精度的在線測量。儀器全程水樣回收率≥70%。

圖1 水中放射性核素的自動在線監(jiān)測技術工藝流程圖

 

　　主要創(chuàng)新點
 

　　(1)攻克了脫氣膜水中14C氣液自動分離技術、水體放射性核素分類自動快速富集制樣技術、液閃譜儀探測效率自校準技術、小型可移動液閃譜儀α和β脈沖甄別技術，以及總α、總β放射性直接測量技術等多項關鍵技術。
 

　　(2)研發(fā)了能夠自動測量水中放射性核素的水體放射性核素在線監(jiān)測儀器。
 

　　(3)實現(xiàn)一臺儀器同時在線測量水體中總α、總β、90Sr、3H 活度濃度。通過可自由組合的模塊化設計，研發(fā)出分別適用于飲用水、地表水、海水、核設施液態(tài)流出物等不同安全領域的系列化產品。
 

　　04.污染治理或環(huán)境修復效果
 

　　探測效率α≥90%，β≥85%，3H≥60%，90Sr≥78%；采取全液相方法完成水樣的取樣、濃縮富集、制樣和檢測，全流程在封閉管道和容器中完成，不存在二次污染。
 

　　05.技術示范情況
 

　　該技術已在飲用水源地、敏感核設施單位應用，構建了新型監(jiān)測模式，形成單點或者多點組網的應用模式，支持遠程在線監(jiān)測和實驗室檢測。
 

　　甘肅飲用水源地水體輻射環(huán)境在線自動監(jiān)測站總體包括甘肅省核與輻射監(jiān)測調度平臺、網絡化放射性核素在線監(jiān)測系統(tǒng)和飲用水源輻射環(huán)境在線自動監(jiān)測站(站點)三個層級。其中甘肅省核與輻射監(jiān)測調度平臺和網絡化放射性核素在線監(jiān)測系統(tǒng)布設在甘肅省核與輻射安全中心，飲用水源輻射環(huán)境在線自動監(jiān)測站(站點)布設在酒泉、嘉峪關、張掖、金昌、武威、白銀、慶陽 7 個地市。該項目打造了一體化、自動化、網絡化監(jiān)測模式，變離線為在線、變手動為自動、變單點為網絡，實現(xiàn)水源地輻射的自動在線測量和管理。實現(xiàn)對甘肅省重點飲用水源全覆蓋，實現(xiàn)飲用水輻射環(huán)境自動站數據上傳，并進行數據分析與預警，實現(xiàn)對甘肅省7個地市水源地的水中總α、總β、3H及90Sr進行連續(xù)在線監(jiān)測。
 

　　06.投資估算
 

　　以獨立監(jiān)測站點建設為例，站房費用約40萬元；單獨購置總放射性核素設備，一次投資約160萬元，購置全套設備(測量總放射性核素、90Sr、14C、3H等)，一次性投資約630萬元，技術整體壽命20年。
 

　　07. 技術成果轉化推廣前景
 

　　預計未來5年內，水體放射性核素在線監(jiān)測儀器的市場需求將達到600套，具有廣闊的市場前景。
 

　　原標題：國家綠色低碳先進技術成果 |(六十七)水中放射性核素自動在線監(jiān)測技術