СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДОНА Российский патент 2013 года по МПК G21G4/10 

Изобретение относится к радиохимической технологии, а именно к установке для получения радона - радиоактивного газа, широко используемого в технологических целях, медицине, а также при исследовании скважин на нефтегазовых месторождениях.

Известно устройство для получения радона, содержащее контейнер с крышкой, с впускным и выпускным клапанами, нагреватель (см. описание к патенту Российской Федерации №2147149 МПК G21G 4/10, G21G 4/00 опубл. 27.03.2000 г.).

К недостаткам известного устройства относится сложная конструкция, связанная с использованием в качестве источника для получения радона солей радия, обладающих высокой радиационной опасностью.

Технической задачей предлагаемой установки является снижение радиационной безопасности и упрощение конструкции.

Техническая задача решается тем, что установка для получения радона содержит контейнер в форме стакана со съемной крышкой, который снабжен входным и выходным отверстиями, клапанами, нагревателем и фильтром, кроме того, она дополнительно содержит соединенные между собой воздуховодами ловушки для сбора подпочвенного воздуха, выполненные в виде емкостей, установленных вверх дном на глубине 1,0-1,5 м относительно поверхности земли, устройство для осушки подпочвенного воздуха, выполненное в виде емкости с входным и выходным отверстиями, которая заполнена влагопоглащающим материалом, установленный на воздуховоде расходомер, и насос, при этом контейнер выполнен съемный, металлический, толстостенный, фильтры расположены внутри контейнера у основания стакана и под его крышкой, образуя полость для материала-накопителя радона, нагреватель расположен по наружной поверхности стакана, снабженного кожухом для защиты нагревателя от повреждения, а входное и выходное отверстия снабжены вентилями. Клапаны выполнены обратные, а вентили - игольчатые.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и обеспечивает высокую радиационную безопасность.

Установка для получения радона изображена на фиг.1, а на фиг.2 - продольное сечение сменного контейнера.

Установка для получения радона содержит ловушки 1 для сбора подпочвенного воздуха с природным радоном, устройство 2 для осушки, съемный, сменный контейнер 3 для накапливания радона, насос 4, расходомер 5 для определения количества прокачанного подпочвенного воздуха с радоном и определения концентрации радона в контейнере 3 и воздуховоды 6 для соединения.

Ловушки 1 выполнены в виде емкостей емкостью, например, 15-20 м³, изготовленных из воздухонепроницаемого материала, например металла, установленных вверх дном на глубине 1,0-1,5 м относительно поверхности земли.

Устройство 2 для осушки подпочвенного воздуха с радоном от влаги выполнено в виде емкости с входным и выходным отверстиями для прохождения и заполнено влагопоглащающим материалом, например силикагелем или другим материалом, не улавливающим радон (входное и выходное отверстия на чертеже условно не показаны).

Контейнер 3 для накопления радона представляет собой толстостенный металлический корпус, выполненный в виде стакана 7 со съемной крышкой 8. Толщина стенок стакана 7 в размере 20-25 мм необходима для предотвращения деформации при нагреве контейнера 3.

На наружной поверхности стакана 7 выполнены кольцевые канавки для установки нагревательных элементов, например электрических тэнов 9, рассчитанных на температуру 300°С.

Внутри стакана 7 в полости 10 между фильтрами 11 расположен материал-накопитель для накопления радона из подпочвенного воздуха, например березовый активированный уголь. В днище стакана 7 и крышке 8 имеются входное и выходное отверстия, оснащенные обратными клапанами и игольчатыми вентилями 12, необходимыми при смене контейнера 3 (обратные клапаны и отверстия на чертеже условно не показаны).

Под съемной крышкой 8 расположено уплотнение 13, выполненное в виде медной прокладки, сохраняющей уплотнительные свойства при высоких температурах.

Наружная поверхность стакана 7 оснащена кожухом 14 для защиты тэнов 9 от повреждения.

Насос 4 обеспечивает прокачку подпочвенного воздуха с радоном из ловушек 1 по воздуховоду 6 через устройство 2 для осушки и контейнер 3, а также обеспечивает создание вакуума в контейнере 3 для наиболее полного осаждения радона на березовом активированном угле.

Установка для получения радона работает следующим образом.

Когда в ловушках 1 концентрация радона достигнет максимальных значений, которую определяют дозиметром, например СРП - 68, включают насос 4 и прокачивают подпочвенный воздух с радоном по воздуховодам 6 через устройство 2 для осушки, для удаления влаги в виде водяных паров, и съемный сменный контейнер 3 для накопления радона.

При прокачке подпочвенного воздуха с радоном через контейнер 3, заполненный березовым активированным углем, радон поглощается последним.

Прокачку подпочвенного воздуха с радоном через контейнер 3 осуществляют в таком режиме, чтобы в контейнере 3 постоянно создавался вакуум для полного поглощения радона березовым активированным углем. Прокачку заканчивают, когда контрольный замер дозиметром показывает, например, Q_мза=10⁸ Бк, где Q_мза - количество минимально значимой активности или количество радона в контейнере.

После окончания прокачки закрывают игольчатые вентили 12 и контейнер 3 готов к отправке потребителю.

Потребитель при необходимости подключает тэны 9 к сети и осуществляет нагрев контейнера 3 с березовым активированным углем.

Выделение радона из березового активированного угля, с переходом радона в газовую фазу осуществляют при нагреве контейнера 3 с помощью тэнов 9 до температуры 300°С, а выделяющийся радон собирают емкостью для сбора радона, заполненную, например, этиленгликолем, обладающим очень высоким коэффициентом распределения радона.

Изобретение относится к радиохимической технологии, а именно к устройствам для получения радона. В заявленной установке используют подпочвенный воздух, содержащий природный радон, который подвергают осушке, и накапливают радон, прокачивая через материал-накопитель, который помещают в сменный контейнер, а выделение радона осуществляют нагревом материала-накопителя в контейнере. Установка содержит контейнер в форме стакана со съемной крышкой, снабженного входным и выходным отверстиями, клапанами, нагревателем и фильтром, а также соединенные между собой воздуховоды и ловушки для сбора подпочвенного воздуха, устройство для осушки подпочвенного воздуха, выполненное в виде емкости с входным и выходным отверстиями, заполненной влагопоглащающим материалом, установленный на воздуховоде расходомер, и насос, при этом контейнер выполнен съемный, металлический, толстостенный, фильтры расположены внутри контейнера у основания стакана и под его крышкой, образуя полость для материала-накопителя радона, нагреватель расположен по наружной поверхности стакана, снабженного кожухом для защиты нагревателя от повреждения, а входное и выходное отверстия снабжены вентилями. Ловушки выполнены из воздухонепроницаемого материала. Клапаны выполнены обратные, а вентили - игольчатые. Техническим результатом является обеспечение радиационной безопасности и упрощение конструкции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для получения радона, содержащая контейнер в форме стакана со съемной крышкой, который снабжен входным и выходным отверстиями, клапанами, нагревателем и фильтром, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соединенные между собой воздуховодами ловушки для сбора подпочвенного воздуха, выполненные в виде емкостей, установленных вверх дном на глубине 1,0-1,5 м относительно поверхности земли, устройство для осушки подпочвенного воздуха, выполненное в виде емкости с входным и выходным отверстиями, которая заполнена влагопоглащающим материалом, установленный на воздуховоде расходомер, и насос, при этом контейнер выполнен съемный, металлический, толстостенный, фильтры расположены внутри контейнера у основания стакана и под его крышкой, образуя полость для материала-накопителя радона, нагреватель расположен по наружной поверхности стакана, снабженного кожухом для защиты нагревателя от повреждения, а входное и выходное отверстия снабжены вентилями.

2. Установка для получения радона по п.3, отличающаяся тем, что ловушки выполнены из воздухонепроницаемого материала.

3. Установка для получения радона по п.3, отличающаяся тем, что клапаны выполнены обратные.

4. Установка для получения радона по п.3, отличающаяся тем, что вентили выполнены игольчатые.