一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，涉及放射性核素迁移实验装置技术领域。放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置包括上压板、下压板和密封圈，上压板和下压板可拆卸连接，上压板和下压板之间用于夹设固定实验岩石板，密封圈呈环形并能够布设于实验岩石板与下压板之间，实验岩石板与下压板之间的间距能够调节，密封圈能够在下压板和实验岩石板之间圈出一个密封的实验区域来模拟裂隙，实验区域首尾两端分别设置有进水口和出水口。本发明专利技术提供的装置可拆卸以便于对装置进行清洁，加工工艺难度低且能够调整裂隙的宽度。整裂隙的宽度。整裂隙的宽度。

【技术实现步骤摘要】
一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置


[0001]本专利技术涉及放射性核素实验装置
，特别是涉及一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置。

技术介绍

[0002]高放废物的安全处置是制约我国核事业可持续发展的主要瓶颈问题之一。在众多处置方案中，深地质处置是目前普遍接受且技术上唯一可行的方案。我国已选定甘肃北山地区作为高放废物地质处置库的重点预选场址，首座高放废物地质处置地下实验室已于2021年在甘肃北山地区开工建设，该地区广泛分布的花岗岩岩体可作为处置库的天然屏障。由于超长的使用设计年限，必须对高放废物深地质处置库的泄露情形进行必要的风险评估。当处置库人工屏障失效后，花岗岩岩体中普遍存在的裂隙可成为地下水中放射性核素向外迁移的主要通道。若放射性核素特别是半衰期长、毒性大的锕系核素，如
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Pu、
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Np、
241
Am、
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Cm等进入生物圈，将会对生态环境安全以及人类健康造成直接威胁。因此，开展关键放射性核素在花岗岩单裂隙中的迁移规律研究，对我国高放废物深地质处置库的工程设计和安全评价具有重要意义。
[0003]当前实验室尺度开展关键放射性核素迁移实验的装置主要包括胶封单裂隙和圆柱形闭合单裂隙装置。前者主要采用环氧树脂对裂隙进行封闭固定，导致其不可拆卸，无法在实验后对岩体表面进行深入分析研究，且由于表面难以清洁使得该装置存在累积干扰。后者则通过精加工的岩柱与套管形成裂隙，对加工精度要求非常高。同时，以上两种装置建立后难以调整裂隙宽度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现可拆卸以便于对装置进行清洁，加工技术难度低且能够根据实验方案调整裂隙的宽度，对于准确模拟和预测放射性核素的迁移特性具有重要的研究价值。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，包括上压板、下压板和密封圈，所述上压板和所述下压板可拆卸连接，所述上压板和所述下压板之间用于夹设固定实验岩石板，所述密封圈呈环形并能够布设于所述实验岩石板与所述下压板之间，所述实验岩石板与所述下压板之间的间距能够调节，所述密封圈能够在所述下压板和所述实验岩石板之间圈出一个密封的实验区域来模拟裂隙，所述实验区域首尾两端分别设置有进水口和出水口。
[0007]优选的，所述进水口和所述出水口均开设于所述下压板上表面，所述进水口通过开设于所述下压板内的进水通道和外界水管连通，所述出水口通过开设于所述下压板内的出水通道和外界连通，所述实验区域首尾两端均设置有导流槽，所述导流槽开设于所述下
压板表面，所述导流槽沿着所述实验区域的宽度方向延伸，所述进水口和所述出水口分别开设于两个所述导流槽的中部。
[0008]优选的，所述上压板和所述下压板均为透明板体制成。
[0009]优选的，所述上压板和所述下压板通过多个螺栓螺母固定连接。
[0010]优选的，所述下压板上表面设置有环形的凹槽，所述密封圈设置于所述凹槽内。
[0011]优选的，通过调整密封圈粗细或螺栓与螺母的旋紧程度来调节裂隙宽度。
[0012]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0013]本专利技术提供的放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置中的上压板和下压板可拆卸连接，在平行实验时，每做完一个实验可以对上压板和下压板进行深度清洁，且通过密封圈来圈出一个密封的实验区域来模拟裂隙，上压板和下压板的加工工艺难度低，实验岩石板与下压板之间的间距能够调节以便于调整裂隙的宽度。
[0014]另外，透明的下压板有利于通过显微成像装置等技术设备对实验现象进行即时的原位观察。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为实施例提供的放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置的结构示意图；
[0017]图2为图1的侧视图；
[0018]图3为图2中A
‑
A向剖视图；
[0019]图4为图1的爆炸图；
[0020]图5为保留示踪剂Br
‑
在岩体单裂隙装置中的穿透曲线(横坐标为Br
‑
流出液的体积，纵坐标C和C0分别为流入液和流出液中Br
‑
的浓度)。
[0021]图中：1
‑
上压板；2
‑
下压板；3
‑
实验岩石板；4
‑
螺栓；5
‑
螺母；6
‑
密封圈；21
‑
开口；22
‑
进水通道；23
‑
出水通道；24
‑
凹槽。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术的目的是提供一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现可拆卸以便于对装置进行清洁，加工工艺难度低且能够调整裂隙的宽度。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]本专利技术提供一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，用于放射性核素迁移实验，如图1～图4所示，包括上压板1、下压板2和密封圈6，优选的实施例中，上压板1和下压板2均为透明板体制成，例如，亚克力板；密封圈6优选为软硅胶圈，上压板1和下压板2可拆卸连接，上压板1和下压板2之间用于夹设固定实验岩石板3，上压板1和下压板2通过多个螺栓4螺母5固定连接，如图所示，在实验岩石板3周侧设置有多个螺栓4螺母5，以将上压板1和下压板2固定连接，密封圈6呈环形并能够布设于实验岩石板3与下压板2之间，实验岩石板3与下压板2之间的间距能够调节，密封圈6能够在下压板2和实验岩石板3之间圈出一个密封的实验区域来模拟裂隙，实验区域首尾两端分别设置有进水口和出水口。
[0026]本专利技术提供的放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置可无损多次重复拆卸和安装，利于对岩体表面进行深入研究、保证平行实验的一致性(拆下来后可对岩体表面进行彻底清洗)。
[0027]在优选的实施例中，进水口和出水口均开设于下压板2上表面，进水口通过开设于下压板2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，其特征在于：包括上压板、下压板和密封圈，所述上压板和所述下压板可拆卸连接，所述上压板和所述下压板之间用于夹设固定实验岩石板，所述密封圈呈环形并能够布设于所述实验岩石板与所述下压板之间，所述实验岩石板与所述下压板之间的间距能够调节，所述密封圈能够在所述下压板和所述实验岩石板之间圈出一个密封的实验区域来模拟裂隙，所述实验区域首尾两端分别设置有进水口和出水口。2.根据权利要求1所述的放射性核素在单裂隙岩体介质中迁移的模拟装置，其特征在于：所述进水口和所述出水口均开设于所述下压板上表面，所述进水口通过开设于所述下压板内的进水通道和外界水管连通，所述出水口通过开设于所述下压板内的出水通道和外界连通，所述实验区域首尾两端均设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳强，张达鸣，祖甘霖，郭治军，陈宗元，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：