Trong các lĩnh vực vận hành cơ sở hạt nhân, giám sát bức xạ môi trường, ứng phó khẩn cấp và quản lý chất thải phóng xạ, việc xác định chính xác các hạt nhân phóng xạ dấu vết trong nước (ví dụ: cesium-137, stronti-90, iốt-131, uranium, plutonium, v.v.) là rất quan trọng. Vì nồng độ của các hạt nhân này rất thấp trong các vùng nước tự nhiên hoặc nước thải xả, các phép đo trực tiếp khó có được dữ liệu đáng tin cậy và nồng độ hoạt động của chúng phải được tăng lên bằng cách làm giàu tiền xử lý. Máy khử axit tập trung bay hơi mẫu nước phóng xạ là thiết bị chuyên nghiệp được thiết kế cho mục đích này. Nó có thể hoàn thành việc cô đặc và loại bỏ môi trường axit một cách an toàn, hiệu quả và tự động hóa khối lượng lớn mẫu nước, là một liên kết quan trọng trong quá trình phân tích phóng xạ.
Chức năng cốt lõi của thiết bị này là làm bay hơi số lượng lên đến hàng chục lít nước phóng xạ làm nóng đến một khối lượng nhỏ trong điều kiện được kiểm soát, đồng thời loại bỏ các axit mạnh (ví dụ: axit nitric, axit clohiđric) còn sót lại trong quá trình loại bỏ mẫu bằng cách tăng nhiệt hoặc thông hơi, tránh sự can thiệp của độ axit cao vào sự đồng kết tủa tiếp theo, trao đổi ion hoặc các phép đo dụng cụ. Toàn bộ quá trình cần được thực hiện trong môi trường kín, áp suất âm và lọc hiệu quả để ngăn chặn sự thoát ra của bình xịt phóng xạ và đảm bảo an toàn cho người vận hành và môi trường phòng thí nghiệm.
Các mẫu nước phóng xạ hiện đại bay hơi tập trung axit thường có các tính năng kỹ thuật sau:
Hệ thống áp suất âm kín hoàn toàn: thân tủ được sản xuất bằng thép không gỉ hoặc vật liệu chống ăn mòn, duy trì áp suất âm vi mô bên trong và được trang bị bộ lọc HEPA HEPA hai lớp để đảm bảo rằng bất kỳ chất phóng xạ dễ bay hơi hoặc sương mù axit nào bị mắc kẹt;
Xử lý độc lập đa kênh: 4-12 mẫu có thể được xử lý đồng thời, mỗi kênh được kiểm soát nhiệt độ độc lập để tránh ô nhiễm chéo;
Điều khiển thông minh được lập trình: hỗ trợ sự nóng lên theo từng giai đoạn (chẳng hạn như nhiệt độ thấp đầu tiên tập trung chống bạo loạn sôi, sau đó nhiệt độ cao đuổi axit), thời gian, tự động tắt nguồn và chức năng báo động mức;
Thiết kế chống ăn mòn: tấm sưởi ấm, đường ống và khoang bên trong được làm bằng vật liệu gốm PTFE, thạch anh hoặc độ tinh khiết cao, chịu được môi trường nhiệt độ cao axit đặc;
Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn hạt nhân GB/T 14506.29-2010 về phương pháp phân tích hóa học của đá silicat, EPA Method 900 series và các hướng dẫn liên quan của IAEA.
So với sự bốc hơi mở của tấm sưởi điện truyền thống, thiết bị này cải thiện đáng kể độ an toàn vận hành và độ chính xác phân tích. Hoạt động mở không chỉ có nguy cơ khuếch tán phóng xạ, mà còn dễ bị văng mẫu hoặc mất hấp phụ hạt nhân do quá nóng cục bộ; Và máy khử axit cô đặc giảm thiểu tổn thất mẫu và cải thiện tỷ lệ thu hồi bằng cách đun nóng đồng đều, đun sôi nhẹ và đóng kín toàn bộ quá trình. Ngoài ra, hoạt động tự động hóa làm giảm đáng kể sự can thiệp của con người, giảm liều lượng được chăm sóc của nhân viên và phù hợp với nguyên tắc bảo vệ bức xạ "mức tối thiểu có thể thực hiện được hợp lý" (ALARA).
Trong các ứng dụng thực tế, thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các tình huống như giám sát dòng chảy của nhà máy điện hạt nhân, sàng lọc phóng xạ nước uống và phân tích khẩn cấp các mẫu nước môi trường sau tai nạn. Ví dụ, trong giám sát đại dương toàn cầu sau sự cố hạt nhân Fukushima, một lượng lớn các mẫu nước biển được xác định bằng cách sử dụng các thiết bị như vậy để xác định tỷ lệ ¹179;⁴C/¹179;⁷C để cung cấp cơ sở cho nguồn gốc ô nhiễm.
Cần lưu ý rằng cần phải khử nhiễm nghiêm ngặt sau khi sử dụng và thường xuyên phát hiện tính toàn vẹn của bộ lọc HEPA. Dư lượng chất thải được xử lý theo phân loại chất thải phóng xạ và không được xả ra theo ý muốn.
Tóm lại, mẫu phóng xạ bay hơi làm giàu axit mặc dù ở phía trước của quá trình phân tích, nhưng trực tiếp ảnh hưởng đến độ tin cậy và an toàn của kết quả cuối cùng. Nó sử dụng các biện pháp kiểm soát kỹ thuật để xây dựng tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại bức xạ, là "người đứng sau" vô danh nhưng rất quan trọng trong hệ thống an toàn hạt nhân và bức xạ, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sinh thái.