科学研究

超低活度水体放射性在线监测装置

2024年10月23日

超低活度水体放射性在线监测装置

In-Situ ultra-low activity monitor for radiation contaminated water

随着日本核污水排放引起了公众广泛关注,水体放射性污染成为了潜在的公共安全威胁。本项目开发一种超低活度水体放射性的在线监测装置,利用先进的辐射探测技术,实现了自然水体放射性活度的即时检测。装置优势在于拥有超高灵敏度和超低探测限,既无需进行复杂的样品预处理过程,也无需在实验室环境下采用专业仪器进行测量,有效解决了传统方法中“测不到”、“测不准”、“采样-测试时延”的难题。经过多次技术迭代,当前已能够实现半小时内检测下限达到5Bq/L,符合甚至优于国家规定的排放监测限值10Bq/L;两小时内的检测下限更是低于1Bq/L,满足国家饮用水放射性标准限值的1Bq/L。

此装置的潜在应用范围广泛,可用于核医学科废水排放、核电站周边水体、洗消站废液以及其他核设施废液流出物的监管和水体放射性的测量。该装置具有“超低探测限”、“快监测”、“实时在线特性,特别适合海洋、湖泊、河流及地下水等天然水体以及居民饮用水的放射性直接监测,具备显著的社会经济效益和推广应用价值。


成果单位:深圳大学物理与光电工程学院 

成果负责人:颜强


成果简介300-500字)

随着日本核污水排放引起了公众广泛关注,水体放射性污染成为了潜在的公共安全威胁。放射性物质在水体中稀释且参与生物圈物质循环,可以扩散到海水、地表水、地下水等,威胁人们生命健康。自然水体监测面临放射性水平低、核素组成复杂、采样处理繁琐、测量不准确等问题,为水体放射性监测带来了技术上的挑战。

在此背景下,本项目开发一种超低活度水体放射性的在线监测装置,利用先进的辐射探测技术,实现了自然水体放射性活度的即时检测。该装置无需进行采样制样和实验室分析,直接对水体放射性进行在线监测,实时测量水中β和γ放射性核素活度浓度,具有实时显示、记录和分析测量数据等功能通过网络智能连接实现无人值守。本装置对探测器及其电子学系统进行了专业设计,重点解决了低活度水平放射性精确测量、放射性活度响应范围、不同核素探测效率存在差异等技术难题,同时配备了常规水质检测传感器,可广泛适应不同水体的测量需求。本装置能监测水体水质情况及β和γ辐射强度,针对水体放射性进行综合判断给出水体安全评估,为天然水体辐射环境测量、水体放射性污染监管居民日常用水水质监测等多种应用场景提供数据支撑。

技术创新

无需进行采样制样和实验室分析,直接对水体放射性进行在线监测,实时测量水中β和γ放射性核素活度浓度,具有实时显示、记录和分析测量数据等功能通过网络智能连接实现无人值守。

有效解决了传统方法中“测不到”、“测不准”、“采样-测试时延”的难题。经过多次技术迭代,当前已能够实现半小时内检测下限达到5Bq/L,优于国家规定的排放监测限值10Bq/L;两小时内的检测下限更是低于1Bq/L,满足国家饮用水放射性标准限值的1Bq/L。

表 装置测量下限和国家标准限值对比

超低活度水体放射性的在线监测装置

国家标准

探测限-5Bq/L@30min

废水排放活度<10Bq/L

探测限-0.8Bq/L@2h

饮用水活度<1Bq/L

国家标准限值数据来源:《医疗机构污染物排放标准》(GB18466-2005)、《放射卫生防护基本标准》(GB4792-84)、《轻水堆核电厂放射性废水排放系统技术规定》(GB 14587-1993)、《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)


专利情况

申请号(授权号):

CN202311811367.7 一种放射性水体智能监测装置

CN202310928718.6 一种水体放射性在线监测系统及监测方法

市场前景及应用领域

此装置的潜在应用范围广泛,可用于核医学科废水排放、核电站周边水体、洗消站废液以及其他核设施废液流出物的监管和水体放射性的测量。该装置具有“超低探测限”、“快监测”、“实时在线特性,特别适合海洋、湖泊、河流及地下水等天然水体以及居民饮用水的放射性直接监测,具备显著的社会经济效益和推广应用价值。

合作方式:

面谈

联系人:技术转化中心

联系方式:26536230