System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法技术_技高网

一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法技术

技术编号:41180264 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-07 22:14
本发明专利技术涉及一种气载放射性核素<supgt;14</supgt;C在农作物中的转移研究方法,在实验室中建立密封试验仓,在试验仓中释放<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;,通过农作物的光合作用,将试验仓内释放的<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;浓集至植物中,通过对实验仓中气体中<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;的检测和植物中<supgt;14</supgt;C的检测,得到春小麦、油麦菜及茄子对<supgt;14</supgt;C的浓集因子。本发明专利技术具有放射性核素定时污染,节约成本、污染范围均匀、废气可收集、废气可收集防止污染等优点。通过实现本发明专利技术,可有效减少工作人员作业时间,降低工作人员受照风险。本发明专利技术技术可靠,实验流程完整,能够综合考虑实验过程中核素测量的难度、实验室对某些核素的实验限制等因素,有效减少该课题实验的周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核设施环境影响评价,尤其涉及一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法。


技术介绍

1、放射性同位素14c粒子的平均能量为49kev,最大能量为156kev,是纯β衰变,半衰期为5730年。可以由宇宙射线撞击空气中的14n原子所产生,也可以通过核设施运行和核爆炸产生。从理论上讲一共有一二十种衰变或者核反应可以得14c,主要包括18nβ-α衰变;9be(6li,p)反应;9be(li,d)反应;11b(α,β)反应;11b(6li,3he),(7li,α)反应;12c(t,p)反应;12c(α,2p)反应;13c(n,n),(n,2n)反应;13c(p,π+)反应;13c(d,p),(t,d)反应;14n(n,p)反应;14n(t,3he)反应;15n(d,3he)反应;16o(n,3he)反应,17o(n,4he)反应等。

2、14c广泛分布于自然界中。14c对人体的伤害主要是内照射,根据iaea研究表明对世界居民的有效剂量当量贡献超过1%。核燃料和重水中的17o以及回路中14n、13c等活化产物是重水堆中14c的主要来源,其中又以慢化剂系统和热传输系统重水中的17o(n,α)14c反应为主。自然界中14c和核电厂14c主要是以14co2的形式存在于大气中,由于核电厂产生的14co2的含量和整个大气中14co2含量相比是微不足道的,14co2迅速被稀释扩散,14co2通过雨水沉降和植物的光合作用进入食物链,在食物链中复杂的转化作用可以使14c转化为主要以碳水化合物为代表的动植物的组织及器官。当这些组织器官里面的化合物通过燃烧等方式被氧化时,它又以14co、14cnox、14co2等化合物的形式将14c再次释放到环境中。生成碳酸氢盐和碳酸盐也是14co2以无机形式存在于环境中的途径但是与其它从核电厂释放到环境中的放射性核素相比,放射性同位素14c特性比较不同,由于碳是自然界中最基本的元素之一,世界上绝大部分物质都有碳的成分存在,碳元素又以碳水化合物、无机物等稳态形式在人体、食物中存在,植物的干物质主要就是c的化合物为主,其含量高达45%;环境中的14c大部分以14co2形式参与到植物的光合作用;剩下的14c通过自然沉降进入土壤和水体,通过陆生植物和水生植物的摄取和吸收而进入食物链,危害环境和人类健康。

3、iaea的研究人员对核电厂流出物14c的释放载体进行了研究,认为对于压水堆核电厂的14c至少75%以上是以气态14cnhm形式释放,而对于重水堆核电站产生的14c以14co2为载体释放的形式达到了80%以上。risnerjm等人在对ap1000机型核电厂的14c产生排放机制进行研究,发现与重水堆核电厂产生的14c大部分被树脂吸收不同,压水堆核电厂产生的14c大部分被直接排放到大气中。魏新渝,杨端节,商照荣等人对核电厂流出物中14c的管理控制进行了研究,对国内外14c排放标准和限值出台的背景进行了对比,并给出在核电厂覆盖气中添加过量氧气以控制d2和h2浓度的方式来降低14c的产生量的新方法。从生态学角度来看,在生物干物质成分中14c与12c之比与在水中的比例差不多。在自然界中动植物体内干物质的总含碳量基本上是稳定的(生长期除外),那么环境中14c的量可以认为是动态固定的。但是,如果环境中的放射性同位素14c由于人类的相关核活动而增加,这样就会相应的使动植物中的放射性同位素14c比例上升。已有研究表明,核电站的运行可能会引起地域性14c的增加,这样就可能会增加14c在动植物体内的积累并产生潜在的危害性。陈前远,龚传德等人对近十年某核电基地外围14c水平进行了研究,他们通过对某核电基地外围三个监测点空气中14co2浓度的监测以及周边叶菜等植物14c水平测量,认为核电厂的运行确实一定程度造成了某核电基地外围的14c水平的提高,不过相对于杭州对照点的水平,增加的量远远低于国家规定的范围,认为对环境的影响极其有限。英国的collins等人对英国主要作物中气态14c的积累与分布进行了研究,表明植物中积累的主要部位是叶片,穗等部位也有积累,随着植物的生长14c的量也不断增长。研究表明除了成长期阶段,14c比活度一般在一天内就会在植物体内分配完成并达到平衡。植物体内14c的消失速度符合单项指数函数。黄仁杰,梁梅燕等也对某核电基地外围14c水平进行了研究,发现当核电厂排放的14c水平增加时,基地周围环境中的14c水平也会增加,不过增加的过程有一定的延迟,特别是对动植物的14c水平有延迟,这是由于气候条件、自然沉降等因素造成的,同时研究也表明,周边环境中的14c水平的变化趋势与核电厂14c排放量趋势一致。kumblad等人研究表明,在模拟生态系统实验中,由光合作用引入食物链中的14co2有少量被初级生产者吸收并向高级的生物链转移富集。同时研究表明海洋植物对14c的富集最强,鱼次之。如果14c经由海洋被引入食物链,它在生态系统(特别是海洋)内的富集将会增加。杨端节,李帷等人对核电厂释放的14c在海洋水生生物中的转移浓集进行了研究,他们通过对核电厂附近海域的鱼、虾的14c转移浓集因子进行了实际测量,结果显示核电厂附近海域的鱼、虾的14c转移浓集因子远低于相关标准,认为海水对14c的稀释作用还是比较显著的。同时evenden等人通过对地下水被放射性污染的湿地内的植物中放射性核素的分析,他们认为,植物中14c的主要来源是土壤-大气到叶片这一途径,他们推测这将是14c从地下核废液处理中释放的一个特性。张磊,王钟堂等对某核电厂风向对14c分布影响发现在主风向上(e东风)的苔藓样品明显比侧风向上样品的14c活度值要高,苔藓样品14c比活度随距离增加而不断的减少,最后接近本底,在6.5km处,14c活度已经接近本底水平。推断某核电基地外围环境14c的影响区域在6.5km以内。

4、目前,在进行上述气载放射性核素14c在农作物中的转移研究中,通常采用核电厂运行期间排出的14c,检测监测点附近植物对14c的转移规律;少部分采用nahl4co3在实验室中酸碱中和的方式获得14co2进行模拟实验的方法进行实验,现有技术的实验方法存在监测浓度低,植物无法达到平衡等技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的监测浓度低,植物无法达到平衡的技术缺陷,本专利技术的目的在于提供一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,实验室中建立密封试验仓,在试验仓中释放14co2,通过农作物的光合作用,将试验仓内释放的14co2浓集至植物中,通过对实验仓中气体中14co2的检测和植物中14c的检测,得到春小麦、油麦菜及茄子对14c的浓集因子,以解决上述技术问题。

2、本专利技术具有放射性核素定时污染,节约成本、污染范围均匀、废气可收集、废气可收集防止污染等优点。通过实现本专利技术,可有效减少工作人员作业时间,降低工作人员受照风险。本专利技术技术可靠,实验流程完整,能够综合考虑实验过程中核素测量的难度、实验室对某些核素的实验限制等因素,有效减少该课题实验的周期。

3、为达到以上目的,本专利技术采用的技术方案是:本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征在于:包括:

2.如权利要求1所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:所述封闭实验舱能够自动控制舱内温度和光照,自动控制舱内的14C源项释放、空气混匀和除湿。

3.如权利要求2所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:用于实验的所述农作物种类包括:春小麦、油麦菜、茄子。

4.如权利要求3所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:盆中土壤为核设施厂址附近农田土与营养基质按照6:1比例配制。

5.如权利要求4所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:实验花盆开口直径29cm、底部直径23cm、高27cm,每盆装有实验土平均重量为14.35kg,所述盆中土壤中均加入有机肥。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:所述农作物在进入所述封闭实验舱实验之前,保持每周1次的灌溉频次,整个过程无需施肥。

7.如权利要求1-5任一项所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:所述将14C的放射源以气体的形式通入所述封闭实验舱中,包括:

8.如权利要求1-5任一项所述的一种气载放射性核素14C在农作物中的转移研究方法,其特征是:在所述农作物生长阶段和成熟后,分别对所述农作物进行取样,分组分析所述农作物样品中放射性核素的活度浓度及核素浓度比CR值。

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【技术特征摘要】

1.一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,其特征在于:包括:

2.如权利要求1所述的一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,其特征是:所述封闭实验舱能够自动控制舱内温度和光照,自动控制舱内的14c源项释放、空气混匀和除湿。

3.如权利要求2所述的一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,其特征是:用于实验的所述农作物种类包括:春小麦、油麦菜、茄子。

4.如权利要求3所述的一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,其特征是:盆中土壤为核设施厂址附近农田土与营养基质按照6:1比例配制。

5.如权利要求4所述的一种气载放射性核素14c在农作物中的转移研究方法,其特征是:实验花盆开口直径29cm...

【专利技术属性】
技术研发人员:贡文静王学文曹少飞韩宝华王欣妮原寒曹俏于志翔张晟张超李建国乔新燕刘强强马炳辉冯青靓
申请(专利权)人:中国辐射防护研究院
类型:发明
国别省市:

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