近日,国家海洋局第一海洋研究所研发定型的水体放射性快速监测仪,顺利完成了黄海海域表层海水放射性铯的监测。这是我国首次自主研发水体放射性快速监测仪,在漫长的科技发展过程中,此次突破可以说是一次技术革新。
新型监测仪的出现,为海洋监测提供了全新的技术支撑。水体放射性快速监测仪的定型,为仪器的商品化和产业化奠定了基础,水体放射性快速监测仪也有望成为核电、环保、海洋等单位和监管部门放射性监测的“排头兵”,为海洋渔业、生物等相关产业的发展保驾护航。
新仪器首次实现了现场监测“以前进行水体放射性监测耗时费力。由于本体目标核素活度水平太低,所以研究人员每次采样需要100升水,而且受技术条件的限制,采样后的分析在船上无法操作,必须把水样带回实验室才能分析检测,并且需要经过沉淀、过滤等几十个步骤的操作才能完成,仅测量这一环节就需要2天时间。”国家海洋局第一海洋研究所海洋生态研究中心副研究员石红旗告诉记者,“2011年在西北太平洋(601099,股吧)进行水体放射性监测时,航次用时2个月,现场采样后带回实验室,3个月后才能提供监测数据,一旦遇到突发事件无法进行应急监测。”“新仪器研发成功后实现了现场监测,3个小时就可以取样800升水,现场分析测量需要3个小时,完成水体放射性监测总共需要5~6个小时,如果是应急监测只需要1~2个小时就可以完成。”石红旗表示,“海水、淡水、河水、湖水等都可以监测,满足近海水体放射性监测的需要。”
有望成为海洋调查必备装备“此次黄海海域表层海水放射性铯的监测,全航次获得了23个铯富集样芯,每个样芯都富集了来自800升海水的放射性铯核素。样芯经高纯锗伽玛谱仪直接测量获得海水中放射性铯的比活度,结合位置信息,就可以描述黄海调查区域放射性铯的分布状况,反映海洋水体中人工放射性核素的水平。”石红旗认为,“随着我国沿海核电的发展,以及可能的跨越国界的放射性污染,水体放射性快速监测仪将成为海洋调查工作的必备装备。”
据石红旗介绍,“水体放射性快速监测仪定型,完善了监测仪自动调节控制功能。实现了采样体积连续积分、流速监控调节、酸度自动控制、压力监测调控、漏水停机保护、运行数据记录、停机记录、运行状态显示、故障提示等。操作维护方便,1人即可完成整个航次的监测工作,提高了工作效率的同时,也降低了劳动强度。”他表示,“监测仪安装在调查船的实验室内,实现了放射性铯的现场快速自动取样监测。水体放射性快速监测仪既可以用于水体放射性应急监测,也可用于水体放射性的常规监测任务。”
下一步将开发更多滤芯“装备”
石红旗告诉记者,从海水中“富集”放射性核素是一项困难的工作,参加过海洋放射性监测任务的人都深有体会。“海洋放射性监测工作量大,劳动强度高,耗时长,在现场需要采集大体积海水样品。大量海水样品的采集、储存、搬运,是一项体力劳动,后续的分析工作只能在调查结束后,将海水样品运回陆上实验室中进行。”
“近年来,放射性技术的发展比较缓慢,自2014年以来,我国近海每年都有2个航次的放射性监测。需求在逐渐上升,而技术却没有进步,所以自主研发新型仪器显得尤为重要。”石红旗告诉记者,“下一步研发团队将开发其他放射性元素滤芯,从而更加全面地监测水体中的放射性元素水平,为海洋渔业等相关产业的发展提供基础支撑。”