固定化耐辐射奇球菌对锶柱吸附与减量化研究

该研究采用海藻酸钠(SA)及聚乙烯醇(PVA)-SA 2种固定化载体包埋固定耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)探讨固定化耐辐射奇球菌颗粒及其填充柱对锶的吸附、洗脱效率与减量化效果。结果表明:菌体含量为5%的SA与菌体含量为10%的PVA-SA固定化耐辐射奇球菌颗粒均有较好的机械强度;2种固定化颗粒制备的填充柱对锶离子均具有较高的吸附率,最高可达98%,洗脱率平均在90%以上;FTIR结果表明SA比PVA-SA固定化载体能提供更多的锶离子结合基团,从而具有更高的吸附率;灰化减量化结果表明SA比PVA-SA固定化载体有更大的减重比,可达1 650倍。综合结果表明SA固定化耐辐射奇球菌颗粒填充柱有更好的应用前景。

枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用机制

通过静态吸附-解吸实验,研究了枯草芽孢杆菌对U(Ⅵ)的吸附热力学和动力学,U(Ⅵ)的解吸和菌体内P的释放过程,利用扫描电镜、能谱(SEM-EDS)和红外光谱(FTIR)分析了作用机理。结果表明:当p H=5时,在1 L50 mg·L-1的铀溶液中,投加枯草芽孢杆菌1.384 mg(干重,DW),2 h后,铀的去除率和吸附量分别为85.34%和308.31 mg·g-1(DW)。随着作用时间从2 h延长至48 h,铀的解吸率从52.13%下降至36.25%,菌体内释放到溶液中的P浓度从0.12 mg·L-1增加到0.40 mg·L-1。枯草芽孢杆菌对水体中U(Ⅵ)的吸附行为可以用Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程较好地描述。作用过程是放热,可自发进行。SEM-EDS表明枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)作用后,菌体内部断裂呈短节状,铀沉积在细胞表面及周围,无明显晶体产物生成,FTIR图谱出现UO22+特征吸收峰,氨基、磷酸基团参与枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用。

大面积塑料闪烁体γ探测技术研究

使用大面积塑料闪烁体探测器对γ射线进行探测时会出现远离信号采集端的入射粒子探测效率低的现象,在对大面积塑料闪烁体探测器两端同时进行信号采集的基础上,使用加和器对两路信号加和的测量方法,明显提高了探测效率。

微生物在铀资源利用、循环与环境污染防治中的作用

核工业可持续发展必须解决两大问题:铀资源利用的最优化和核废物的最少化。本文在分析传统铀资源循环的基础上,结合生物技术的优势,总结了微生物浸铀、微生物对铀的吸附富集和回收、微生物对含铀废物减量化方面的进展,提出微生物在铀资源利用、循环及铀污染环境防治中的作用。

1Cr18Ni9Ti钢在酸性高锰酸钾去污体系中的腐蚀行为研究

采用失重法、金相观察、电子扫描探针观测、电化学阻抗图谱测试等方法,研究了1Cr18Ni9Ti钢在不同浓度KMnO4+10%HNO3清洗条件下的腐蚀行为。结果表明,1Cr18Ni9Ti钢在该体系中发生晶间腐蚀,表面粗糙度增大,且随着KMnO4浓度的提高,腐蚀速度上升。当KMnO4浓度在0.5%时,腐蚀速度近80nm/h,并发现电荷传递电阻下降,金属耐蚀性降低,晶间电阻减小,晶间腐蚀加剧,界面电容提高,金属表面形貌均匀性下降等现象。

符合中子法测量贫化铀部件质量技术研究

分别采用有源(主动)及无源(被动)符合中子法研究了贫化铀半球壳部件质量的测量方法与技术。采用井型中子符合计数器对不同质量的贫化铀部件进行了符合中子计数的测量,主动法测量选取Am-Be源作为诱发中子源,通过屏蔽体减小源中子偶然符合计数的影响,根据测量结果求出的贫化铀部件线性拟合质量与标称质量最大相对偏差达11.71%,而被动法测量的拟合质量最大相对偏差仅为4.05%。证明了由于与主动法相比减弱了形状的影响,采用被动法测量贫化铀部件质量精度更高且更为可靠。

ECR离子源中的微波功率在线测量

在中子发生器中采用ECR离子源是一种新技术。由于受结构的限制,ECR离子源不能像高频源离子源那样通过观察气体放电的颜色判断其工作状态,所以在运行中调节状态非常困难。解决这个问题的方法是:用定向耦合器加微波小功率计的方法在线测量ECR离子源的微波入射功率,通过微波入射功率可以直接得到ECR离子源引出离子束流的大小,从而推断微波信号源的放电过程是否正常,然后调整ECR离子源,最终使中子发生器工作在最佳状态。从ECR离子源后面的引出电极测得的最大束流为20 mA,且工作长时间稳定,当微波功率在160 W^500 W之间时,放电效果较好,离子束流随微波功率的增加而增加。

一种改进的3H活度测量方法

文章采用大体积内充气正比计数管能谱法测量3H的活度,结合LLC方法,降低了系统的最小探测限MDC;基于能谱法测量3H的活度减少了实验和数据分析的工作量。还研究了基于能谱分析的阈修正、端效应修正和壁效应修正方法。研究方法对放射性气体活度测量装置的升级改造有参考意义。

14MeV 中子在 Φ600mm 贫化铀球中造钚率测量

使用中子活化技术对２３８Ｕ（ｎ，γ）２３９Ｕ反应产物２３９Ｕ衰变后的２３９Ｎｐ子体的２７８ｋｅＶγ射线的绝对测量，获得了１４ＭｅＶ中子在６００ｍｍ贫化铀球中的造钚率。其实验测量值为２．４６±０．０９。２７８ｋｅＶγ射线用高纯锗探测器测量，探测器的有效计数效率用２４３Ａｍ源刻度。６００ｍｍ贫化铀球由７层贫化铀球壳组成，球心有一８０ｍｍ源腔，总重约２．１ｔ。

^37Ar活度比对测量

37Ar是地下核爆确定的、明确的指示剂,目前已经被CTBTO确定为现场视察的核查核素。中国工程物理研究院核物理与化学研究所研制了适合现场视察的37Ar探测系统--移动式37Ar快速探测系统(Movable37Ar Rapid Detection System,MARDS),该系统采用LLC方法(Low Level Decay Counting)测量37Ar的活度。目前国际上尚无37Ar活度测量的标准装置,因此开展37Ar活度比对测量是一项很有必要的工作。本文介绍了我所(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,INPC)与瑞士伯尔尼大学大气与环境物理研究所(KUP)开展的37Ar活度比对测量工作。比对测量的结果说明MARDS测量37Ar活度的方法和结果有很高的可信度,为MARDS系统应用于现场视察提供了技术支持。

锶的生物矿化与地球化学代用指标在古环境重构中的应用

锶是自然界广泛分布的微量元素,与钙原子大小接近、化学性质相似。在钙的矿化中锶通过类质替换进入生物矿化体中,从而使生物体尤其是化石具有锶元素蕴含的地球化学信息。本文首先介绍了锶的生物矿化及其机制,然后着重从锶在古环境重构中地球化学代用指标作用、影响锶地球化学代用指标的因素及机制等方面分析了锶的生物矿化行为所蕴含的地球化学信息和应用现状,为今后更好地利用锶地球化学信息进行古环境重构,开展锶生物矿化的环境修复、医学应用提供参考。

密封容器中钚部件定位误差对轴对称性判断的影响研究

对称属性是武器用钚部件的一个重要属性。从武器上拆卸下的钚部件通常装在特定的密封容器罐内;当具有轴对称结构的钚部件的对称轴与容器罐对称轴重合时,容器罐外各对称探测点γ辐射场强度服从正态分布,根据γ辐射场强度分布的正态性可以判断容器罐内钚部件的轴对称性。容器罐内钚部件定位系统会有一定误差,当误差达到一定程度时,容器罐外γ辐射场分布将发生变化,各对称探测点γ辐射场强度不再服从正态分布,进而会导致对钚部件轴对称性的误判。文章理论模拟了两轴平行偏离情况下容器罐外γ辐射场分布情况,用W检验法研究了钚部件定位系统误差对钚部件轴对称性判断的影响。

密封容器中钚部件偏心放置对对称性判断的影响

对称性是武器用钚部件的重要属性。从武器上拆卸下的钚部件通常装在特定的密封容器罐内,当具有轴对称结构的钚部件的对称轴与容器罐的对称轴重合时,容器罐外的γ辐射场分布具有轴对称性。钚部件的对称轴与容器罐的对称轴一定程度的偏离会造成容器罐外γ辐射场分布发生变化,从而导致对钚部件的误判。本工作理论模拟了两轴偏离情况下容器罐外γ辐射场的分布情况,研究了偏离程度对钚部件对称性判断的影响。

14MeV中子穿过组合材料引发^(238)U绝对裂变率的测量

为检验计算方法与参数 ,用小型平板铀裂变室测量了铁球壳表面沿赤道方向不同位置 1 4MeV中子穿透实验模型后引起的2 38U绝对裂变反应率 ,并与MCNP/4A和ENDF/B V库数据计算结果相比较。实验总误差为 6.1 %。

内充气正比计数管测量^(37)Ar活度中壁效应的理论研究

通过分析37Ar衰变产生的X射线和俄歇电子在内充气正比计数管灵敏体积中的逃逸及计数管在37Ar活度测量中的壁效应,得出X射线在正比计数管中的逃逸是产生壁效应的主要原因,提出了压力指数外推方法。使用MCNP模拟X射线和俄歇电子在内充气正比计数管中的输运,模拟结果与理论分析结论一致。比较模拟得出的壁效应值与实验测量的壁效应值可知,实验给出的壁效应值是可信的。本工作的研究结果为37Ar测量方法提供了理论支持。

报警判据、灵敏度和虚警率研究

分析了放射性监控过程中两种不同的报警判据对虚警率和灵敏度的影响,进行了实验验证,两者吻合的很好,本研究为放射性监控仪器报警判据的优化设计提供了技术支持。

HEDP对1Cr18Ni9Ti在硝酸中腐蚀行为的影响

采用电化学测试、金相及电子扫描探针检测,研究羟基乙叉二膦酸(HEDP)对1Cr18Ni9Ti在硝酸清洗条件下(10%HNO_3,50℃)的腐蚀行为的影响。结果表明:添加HEDP后1Cr18Ni9Ti在HNO_3体系中的耐点蚀性能进一步提高,且HNO_3与HEDP的二次钝化有一定的协同作用,有利于1Cr18Ni9Ti在HNO_3体系中钝化膜破坏后的再修复。

苯并三唑对退役核设施用钢1Cr18Ni9Ti在化学清洗中的缓蚀行为

目前,国内外对退役核设施破坏性清洗的缓蚀机理研究少有报道。通过失重法、金相及电子扫描探针观测,电化学阻抗图谱测试,研究了清洗剂HK-1(10%HNO3+0.5%KMnO4)中加入苯并三唑对核退役用材1Cr18Ni9Ti不锈钢在清洗去除放射性元素时的腐蚀行为。结果表明:在HK-1中,随着苯并三唑浓度的提高,1Cr18Ni9Ti不锈钢的容抗弧增大,电极耐蚀性能增强,并且发生了阻抗谱中的"退化"现象;随苯并三唑浓度升高、清洗腐蚀速度下降,缓蚀效率上升,苯并三唑浓度为0.20%时,腐蚀失重低于0.07g/(m2.h),缓蚀效率大于90%,苯并三唑浓度为0.50%时,缓蚀效率高达98.78%;苯并三唑在金属表面形成一层吸附膜,降低了金属表面的粗糙度,有效地抑制了其晶间腐蚀,但吸附膜稳定性较差,易发生脱附。

HPXe γ探测器的研究与应用

介绍了HPXe探测器的特性、研究现状和应用前景。HPXe探测器可以在20～200°C的环境温度下稳定工作,也可以在强辐射环境下工作。在常温探测器中,HPXe探测器的能量分辨本领要优于NaI(Tl)、LaBr、BGO、CZT等探测器。HPXe探测器的研究工作已经比较深入,探测器设计中的一些关键问题,例如组分气体的比例、气体的压力、工作电压以及探测器的结构等已经得到解决。HPXe探测器在宇宙γ射线测量、核安全监测以及环境监测等方面有着很广阔的应用前景。

用长计数器实验研究弱中子探测技术

用较高效率的￣（３）Ｈｅ长计数器测量了钚半球壳的自发裂变中子，并与ＢＦ＿３长计数器的实验结果进行了比较，研究了￣（３）Ｈｅ长计数器的探测灵敏度，通过实验，探讨了弱中子的探测技术。