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专利名称：一种氚和碳-14收集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环保设备领域，尤其为一种氚和碳-14收集装置。
背景技术：
核技术和可控热核聚变设施在适应经济快速发展和满足人民生活需求的同时也向外环境排放含有放射性的废气和液体废物，尤其是含氚废气和废水，会在一定程度上造成周围环境中氚浓度的升高。氚很容易通过表层吸收、呼吸、摄食等途径进入生物体内，在生物体内形成游离氚或有机结合氚。日本原子能研究院观测结果显示植物水分中的氚浓度最高，高于水蒸气和雨水中氚的浓度，因此，监测生物样中氚浓度对于监控核设施周围环境的污染状况是极为有效的。生物样中有机结合氚的收集、浓度测量一般选用燃烧氧化法。但是国内目前缺乏适用于燃烧氧化法的成熟前处理装置。国际上虽然也研制出了几种半自动燃烧装置，但是由于这些装置的成本费用较高，分析的样品量较少，得不到广泛的应用。
发明内容本实用新型目的在于提供一种氚和碳-14收集装置，具体由以下技术方案实现一种氚和碳-14收集装置，包括至少两个收集通路，所述收集通路包括氧化炉、水汽吸收瓶、二氧化碳吸收单元和冷阱，所述氧化炉内壁为不锈钢样品加热管，所述不锈钢样品加热管、水汽吸收瓶以及二氧化碳吸收单元上均设有进气口和出气口，所述水汽吸收瓶的进气口与所述不锈钢样品加热管的出气口连通，所述水汽吸收瓶的出气口与所述二氧化碳吸收瓶的进气口连通，所述水汽吸收瓶设置在冷阱内；所述不锈钢样品加热管内依次设有高温氧化区、缓冲区以及高温催化区。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述不锈钢样品加热管，管直径60毫米。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述氧化炉内不锈钢样品加热管的高温催化区内置有催化剂，催化剂为氧化铜或者钼。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述氧化炉内不锈钢样品加热管的进气口连通氧气瓶或连通氧气瓶和氮气瓶。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述收集通路至少包括两个串联连接的水汽吸收瓶。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述二氧化碳吸收单元包括至少两个装有氢氧化钠溶液的二氧化碳吸收瓶，且每两个二氧化碳吸收瓶由管路串接连通，进气口与所述水汽吸收瓶连通。所述的一种氚和碳-14收集装置，其进一步设计在于，所述氧化炉的高温氧化区、 缓冲区以及高温催化区以及所述冷阱都设有用于控制温度的温度仪。本实用新型通过串接二氧化碳吸收单元，可在收集样品中氚元素的同时收集碳14 元素，以供相关检测用；同时本实用新型通过采用二级冷却吸收，能完全吸收氧化产生的含
3氚的水。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型进行进一步说明本实用新型的氚和碳-14收集装置包括两个收集通路10，收集通路10主要由氧化炉1、冷阱3和水汽吸收瓶4和二氧化碳吸收单元5组成。氧化炉1的内壁为不锈钢样品加热管2，不锈钢加热管2、水汽吸收瓶4和二氧化碳吸收单元5上均设有进气口以及出气口。 不锈钢样品加热管2的进气口通过管路7连接氧气瓶或氧气和氮气瓶8。氧化炉1内不锈钢加热管2的出气口通过管路连接由管路串接的两个水汽吸收瓶3的进气口，水汽吸收瓶 3的出气口与二氧化碳吸收单元4的进气口通过管路相互连通。二氧化碳吸收单元4包括两个装有氢氧化钠溶液的二氧化碳吸收瓶如且由管路串联接接。其中不锈钢样品加热管 2直径为60毫米。不锈钢样品加热管2内设有高温氧化区lb、缓冲区Ia以及高温催化区 lc。高温催化区Ic内置有铜丝6 (或者钼)作为催化剂。高温氧化区lb、缓冲区Ia以及高温催化区Ic以及冷阱2都设有用于控制温度的温度仪表9。工作时，先向管路内通氧气或者氧气和氮气混合其体排出空气干扰，然后升温将样品氧化，样品中含的有机氚或者游离氚以及碳-14在氧化后生成水蒸气以及二氧化碳气体，含有氚的水蒸气在冷阱中被冷凝成水后供检测试验使用，含有碳-14的二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收作碳-14相关的检测试验使用。
权利要求1.一种氚和碳-14收集装置，其特征在于包括至少两个收集通路，所述收集通路包括氧化炉、水汽吸收瓶、二氧化碳吸收单元和冷阱，所述氧化炉内壁为不锈钢样品加热管，所述不锈钢样品加热管、水汽吸收瓶以及二氧化碳吸收单元上均设有进气口和出气口，所述水汽吸收瓶的进气口与所述不锈钢样品加热管的出气口连通，所述水汽吸收瓶的出气口与所述二氧化碳吸收瓶的进气口连通，所述水汽吸收瓶设置在冷阱内；所述不锈钢样品加热管内依次设有高温氧化区、缓冲区以及高温催化区。
2.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述不锈钢样品加热管直径为60毫米。
3.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述不锈钢样品加热管的高温催化区内置有催化剂，催化剂为氧化铜或者钼。
4.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述氧化炉内不锈钢样品加热管的进气口连通氧气瓶或连通氧气瓶和氮气瓶。
5.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述收集通路至少包括两个串联连接的水汽吸收瓶。
6.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收单元包括至少两个装有氢氧化钠溶液的二氧化碳吸收瓶，且每两个二氧化碳吸收瓶由管路串接连通，进气口与所述水汽吸收瓶连通。
7.根据权利要求1所述的一种氚和碳-14收集装置，其特征在于，所述氧化炉的高温氧化区、缓冲区以及高温催化区以及所述冷阱都设有用于控制温度的温度仪。
专利摘要本实用新型涉及放射元素检测设备领域，尤其为一种氚和碳-14收集装置，包括至少两个收集通路，所述收集通路包括氧化炉、水汽吸收瓶、二氧化碳吸收单元和冷阱，所述氧化炉内壁为不锈钢样品加热管，不锈钢样品加热管、水汽吸收瓶以及二氧化碳吸收单元上均设有进气口和出气口，水汽吸收瓶的进气口与不锈钢样品加热管的出气口连通，所述水汽吸收瓶的出气口与二氧化碳吸收瓶的进气口连通，所述水汽吸收瓶设置在冷阱内；所述不锈钢样品加热管内依次设有高温氧化区、缓冲区以及高温催化区。本实用新型通过串接二氧化碳吸收单元，可在收集样品中氚元素的同时收集碳14元素，以供相关检测用，并且采用了二级冷却吸收，能完全吸收氧化产生的含氚的水。
文档编号G01N1/10GK202204703SQ20112032404
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者张起虹, 沈乐园, 王利华, 蒋云平 申请人:江苏省辐射环境监测管理站