一种模拟放射性核素湿沉积的装置的制作方法

本发明属于放射生态学技术领域，具体涉及一种模拟放射性核素湿沉积的装置。

背景技术：

辐射环境影响评价，是指对源的利用或某项实践可能对环境造成的影响所进行的预测和估计，包括对源或实践的规模与特性的概述，对厂址或场所环境现状的分析，以及对正常条件下和事故情况下可能造成的环境影响或后果的分析。在核设施辐射环境影响评价中，放射性核素生态转移参数是评估人类食物链摄入途径导致公众辐射剂量的重要参数。

放射性核素可通过颗粒或气体的形式由核设施释放到陆生环境中，释放到空气中的污染物主要经历两种沉积过程：干沉积，即气态和颗粒状物质直接沉降、附着于地面或植物体表面；湿沉积，指大气中的污染物被雨、雪或冰雹等输运至地面。这两种沉积过程对核素在陆生环境和食物链中的迁移至关重要。其中降雨途径在气态污染物沉积到地面和植物表面的过程中发挥了重要作用，当空气中的污染物遇降水时，冲刷(wash-out)和裹挟(rain-out)作用产生的沉积量大于干沉积的量。目前国内无可模拟放射性降雨过程中气象因子(包括温度、湿度、co2、光照等)变化对核素迁移过程影响的实验设施。

因此，有必要发明了一种模拟放射性核素湿沉积的装置以解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种模拟放射性核素湿沉积的装置，模拟研究气象因子(包括温度、湿度、co2、光照等)变化和厂址复杂气候条件对核素在陆生生态系统迁移的影响过程。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种模拟放射性核素湿沉积的装置，所述装置包括：降雨人工气候室、和通过降雨系统布水管道与所述降雨人工气候室相连的污染水箱以及和所述降雨人工气候室电连接的自动控制和监测系统；

所述降雨人工气候室内包括降雨系统、温湿度调节系统、新风系统、光源系统和co2浓度调节系统；

所述降雨人工气候室底部还放置有苗床和实验植物。

进一步的，所述光源系统设置在所述降雨人工气候室顶部，包括植物生长钠灯泡和电子整流器。

进一步的，所述温湿度控制设备包括涡旋压缩机、电子膨胀阀、电加热器和超声波加湿器。

进一步的，所述降雨系统包括喷孔直径范围为1mm-1.5mm的降雨喷头，所述降雨系统和所述降雨系统布水管道相连。

进一步的，所述降雨喷头呈井字型排布，横向安装间隔为1000mm，纵向安装间隔为1200mm。

进一步的，所述新风系统为变频调速风机。

进一步的，所述自动控制和监测系统还包括报警系统。

进一步的，所述污染水箱内放置预设放射性核素。

本发明的效果在于，本发明所述的装置能用于模拟研究气象因子(包括温度、湿度、co2、光照等)变化和厂址复杂气候条件对核素在陆生生态系统迁移的影响过程，为特定环境放射性核素生态转移参数的获取提供依据。

附图说明

图1是本发明所述装置一实施例的结构示意图；

图2本发明所述装置一实施例的工作流程图。

图中：1-降雨人工气候室；2-顶置光源系统；3-降雨喷头；4-降雨系统布水管道；5-污染水箱；6-实验植物；7-苗床；8-废水收集管道；9-废水处理站；10-自动控制和监测系统。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参阅图1，图1是本发明所述装置一实施例的结构示意图。一种模拟放射性核素湿沉积的装置包括：降雨人工气候室1、和通过降雨系统布水管道4与所述降雨人工气候室1相连的污染水箱5以及和所述降雨人工气候室1电连接的自动控制和监测系统10。

所述污染水箱5内放置有预设的雨水，所述雨水中核素种类及放射性活度浓度根据实验目标而变化。优选的，所述污染水箱5的材质为不锈钢。

所述降雨人工气候室1是在封闭空间中创造出一个适宜植物生长的环境，通过模拟自然界的各种气象条件，实现放射性降雨。并根据实验要求来精确控制室内温度、湿度、光照、风速等多种指标，从而模拟研究放射性核素在特定陆生生态系统中的迁移过程。

所述降雨人工气候室1内包括降雨系统、温湿度调节系统、新风系统、光源系统2和co2浓度调节系统。

所述降雨人工气候室1底部还放置有苗床7和实验植物6。

所述光源系统2设置在所述降雨人工气候室1顶部，包括植物生长钠灯泡和电子整流器。

所述温湿度控制设备包括涡旋压缩机、电子膨胀阀、电加热器和超声波加湿器，可使苗床7上方的实验植物6生长区域温度和湿度均匀。

所述降雨系统包括喷孔直径范围为1mm-1.5mm的降雨喷头3，所述降雨系统和所述降雨系统布水管道4相连。在一个实施例中，喷头的直径为1mm。在另一个实施例中，喷头的直径可以为1.5mm。在其他实施例中，喷头的直径可以为1.2mm。所述降雨喷头呈井字型排布，横向安装间隔为1000mm，纵向安装间隔为1200mm。所述降雨系统可实现降雨量、降雨强度和降雨时间自动控制。

所述新风系统为变频调速风机，将风速控制在适宜植物生长的范围。

所述装置还包括多级离心泵，通过多级离心泵将污染水箱5中的放射性雨水输运至降雨喷头3，进而喷洒到人工气候室1苗床7的实验植物6上。

所述自动控制和监测系统10用智能化控制算法，控制降雨系统、温湿度调节系统、新风系统、光源系统2和co2浓度调节系统，并实时监控和自动记录。

所述自动控制和监测系统10还包括报警系统。

所述污染水箱5内放置预设放射性核素。优选的，污染水箱5的容量为1500l。

所述降雨人工气候室1的出水口通过废水收集管道8最终和废水处理站9相连接，防止含放射性核素的废水外泄。

参阅图2，图2是本发明所述装置一实施例的工作流程图。

首先，根据实验要求确定雨水中核素种类及放射性活度的浓度。再确定实验植物、放射性雨水的配置以及降雨量、降雨强度。进一步的，再确定降雨人工气候室内光照强度、温湿度等参数。最后模拟放射性雨水的沉降。当放射性雨水沉降结束后，根据研究需要将实验植物取样或移至阳光人工气候室继续生长，计算相应的生态转移参数。

区别于现有技术，本发明提供的一种模拟放射性核素湿沉积的装置，能用于模拟研究气象因子(包括温度、湿度、co2、光照等)变化和厂址复杂气候条件对核素在陆生生态系统迁移的影响过程，为特定环境放射性核素生态转移参数的获取提供依据。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。