医用放射性废液取样容器尺寸的最优化研究

医用放射性废液中核素放射性活度必须经监测满足相关标准后,该放射性废液方可排放,采用LaBr3(Ce)晶体探测医用放射性废液的核素活度,废液样品体积及其在探测器周围的分布情况直接影响探测效率,为此利用Geant4工具建立LaBr3(Ce)晶体探测模型,探索最优马林杯样品盒尺寸参数的变化规律,并在实验室利用?25.4 mm×25.4 mm的LaBr3(Ce)探测器和3D打印光敏树脂样品盒作验证实验。结果显示:单纯增加样品体积不能提高探测效率,随着样品体积增大,探测效率随样品盒环状部分深度方向的变化趋势趋于平缓。研究得到马林杯最优尺寸比例:环状部分深度(h2)和顶部半径(r)分别约为探测器晶体长度和空心腔直径的两倍,顶部半径(r)和样品盒高度(H)之比约为0.5。在最优化尺寸下,全能峰探测效率实验值与模拟结果一致,相对偏差优于2.5%。研究结果将为后续医用放射性废液监测装置在探测器选择、采样容器设计、加工及放射性废液监测量值溯源方法等方面提供重要的技术借鉴。

基于氘氚关系的固体聚合物电解浓氚仪的标定

固体聚合物电解水(Solid Polymer Electrolyte,SPE)在低活度氚水浓集测量中具有无电解质添加、电流大、无限减容比、安全环保等优势。然而标定其氚的富集因子E_(t)时需采用高活度的氚水标样,这会造成系统的氚记忆效应。为了避免高活度氚水的污染,采用氘内标法对SPE浓氚装置进行标定。根据电解过程中氚分离系数(β)和氘分离系数(α)的强关联性,得到装置常数k值:α(β-1)/(β (α-1));从而基于氘富集因子E_(d),确定SPE电解浓氚仪的氚富集因子(E_(d))^(k)。实验结果表明:k值在同款电解槽间波动较小,均值为1.088 9,变异系数为0.89%;k值受电解初始水量影响小,对电极材料敏感。k值作为常数用于同类型电解槽的标定具有高准确性和精密度。

膜电极对固体聚合物电解浓集水中氚的影响

固体聚合物氚电解浓缩法是浓集环境水中氚最安全高效的方法之一,其中装置的电解浓集因子为评价电解浓集水中氚的性能的重要指标。以电解浓集因子为评价指标筛选合适的阴阳极催化剂材料,实验探究温度对不同膜电极电解浓集水中氚性能的影响。结果表明:阳极为RuIrPt、阴极为Pt的膜电极具备更好的氚浓集效果;温度对RuIrPt/Nafion117/Pt膜电极的氚浓集性能和电解稳定性影响较大。在温度5℃的情况下,RuIrPt/Nafion117/Pt膜电极的氚浓集因子到达13.0±1.4。

环境水中氚浓度的液体闪烁计数测量方法及其质量控制

以一台超低本底液体闪烁计数器LSC-LB7为例,研究优化了其测量环境水中氚浓度的实验参数和测量方法,归纳总结出该仪器测定低水平氚浓度样品的暗处理时间、计数窗口等参数,有效地降低了液体闪烁计数器测水中氚浓度的探测下限。将已优化参数的测量方法与未优化的测量方法进行比较,结果发现未进行液闪参数优化的测量结果与优化参数的测量结果的相对偏差最大可达为33.87%,且优化后的测量方法可使水中氚浓度的测量不确定度改善50%。另外,为了获得适用于环境水样氚测量的猝灭校准曲线,研究自制了一套化学猝灭系列校准标准源,结合优化后的液闪测量方法,利用该猝灭校准曲线对环境水样进行测量,并与商用猝灭校准标准源的测量结果比较,两者结果相对偏差约11%。最终,基于优化后的液闪测量方法和自制标准源的猝灭校正曲线对该环境水样品进行测量,得到该环境水样中氚的活度浓度为(12.21±2.08)Bq/L,k=2。

基于树莓派的智能守护家居镜设计

针对当前独居老人日常生活中存在的生活单调、无人陪伴现状,生病甚至离世等突发事件无法及时被发现和救助情况,以及现有智能家居设备操作复杂、过多依赖宽带网络等突出问题,文中将双面镜与显示屏完美结合,以基于Linux环境的树莓派为开发平台,采用了物联网三层架构设计,由SIM卡提供移动网络,开发微信小程序,实现了智能识别、12 h无活动迹象自动提醒、可视问候、智能监控、突发事件一键报警等功能。该智能家居镜操作简洁、实用、方便,为独居老人提供了一款人性化、可视化、智能化和生活化的守护产品。

稳定同位素比技术用于橄榄油的掺假鉴定

市场上橄榄油掺假现象屡禁不止,传统鉴定方法存在局限性。本研究利用元素分析仪-稳定同位素比质谱仪(elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometer,EA-IRMS)对市场上常见的7种植物油进行氢、碳稳定同位素比值检验,并对测量结果进行显著性差异分析,同时分析橄榄油中氢、碳稳定同位素比值的相关性。结果表明:橄榄油中δD范围为-146.78‰~-125.30‰,δ^(13)C范围为-29.72‰~-28.59‰,与其他品类植物油中氢稳定同位素比值差异显著(P<0.05),与除葵花籽油、野山茶油外的植物油中碳稳定同位素比值差异显著(P<0.05);且橄榄油中氢、碳稳定同位素比值具有较强的相关性(Pearson’s r=0.904)。计算模拟豆油、玉米油对橄榄油掺假的情况,结果表明,氢、碳稳定同位素比结合分析最低能检测出玉米油掺假10%、豆油掺假30%以上的情况。该研究可为橄榄油的掺假鉴定提供方法参考。

固体聚合物氚电解浓缩系统的性能研究

固体聚合物氚电解浓缩法是目前浓缩环境低氚水的主流方法,其性能评价的关键是能否获得较高的氚回收率。在电解体积浓缩倍数为常数时,氚分离系数决定了氚回收率的高低。为了提高氚电解浓缩系统的回收率,研究以分离系数为评价指标,从阴阳极材料、电解电流、电解水温度上优化固体聚合物氚电解浓缩系统。结果表明:在电解初始体积≥400 m L、电解装置电流15 A、电解水温度5°C、电解剩余体积≤25 m L的优化条件下,成功研制氚分离系数6.5以上、回收率≥65%的固体聚合物氚电解浓缩系统。

气载氚监测仪校准用氚化甲烷体积活度测量方法及其不确定度分析

针对气载氚监测仪校准用气体参考源氚化甲烷,提出其体积活度测量方法,用催化氧化燃烧炉将其转化为氚化水,用二级串联鼓泡器收集氚化水,并用液体闪烁计数器测定活度,从而确定气体参考源氚化甲烷体积活度,并进行了不确定度分析测定实验室已有氚化甲烷的体积活度为17.4 MBq/m^(3),不确定度为6.4%(k=2),符合GBT 30150-2013对气体参考源不确定度的要求。利用该气体对一款商用气载氚监测仪完成了校准实验,校准因子为0.88,表明利用所述方法确定气体参考源氚化甲烷体积活度及其不确定度,可为气载氚监测仪校准的量值溯源提供技术基础。

国产奥美拉唑钠治疗应激性溃疡并上消化道出血临床疗效

目的比较国产与进口注射用奥美拉唑钠治疗应激性溃疡并上消化道出血的临床疗效。方法对60例确诊为应缴性溃疡并上消化道出血的患者随机分为治疗组(n=32)和对照组(n=28),治疗组用国产注射用奥美拉唑钠40mg,静脉滴注,2次/d,疗程3～5d,对照组用进口奥美拉唑钠注射液40mg,静脉滴注,2次/d,疗程3～5d;观察临床症状改善、止血效果。结果止血总有效率治疗组为96.9%,对照组为96.4%,差异无统计学意义(P>0.05)。两组均无明显的不良反应。结论国产注射用奥美拉唑钠治疗应激性溃疡并上消化道出血与进口药物疗效和安全性相似。

基于NaI(Tl)谱仪实现气载放射性碘制备产率的连续测量系统

气载放射性碘的制备过程中,利用串联的收集容器同时收集制备的气载放射性碘,并用NaI(Tl)谱仪实时监测收集容器内131Ⅰ活度变化情况,实现气载放射性碘制备产率的连续测量。该系统可一次性测量气载放射性碘制备技术的产率随时间变化函数Y(t),同时适用于气态单质碘、有机碘、颗粒碘三种形态的气载放射性碘的产率测量。其测量周期任意可调,测量周期取20s时,可兼顾测量频率与单次测量的不确定度。在典型工况下,当产率Y期望值为90%时,其单次测量结果的扩展不确定度为2.5%(k=2)。该产率连续测量系统可用于观察气载放射性碘制备的动态过程,将为气载放射性碘制备技术的优化提供有力工具。

基于氢研究核石墨中氚的去除

世界现阶段有大量的退役核石墨需要处理,~3H和^(14)C为其中含量最多、需重点去污核素。对于^(14)C来说,低温(不高于700°C)低氧环境下的热处理能比较有选择性地去除核石墨中的^(14)C。基于氚是氢的同位素、与氢具有相同的物理化学特性,本研究通过对三种不同产地的核石墨中氢在350oC的吸附以及400~700oC的解吸行为,探究核石墨中氚的去污工艺。实验发现:三种核石墨的氢吸附量不同,解吸规律大致相同,解吸量随时间的变化上有差异。国产核石墨NG-CT-10、日本核石墨IG-110以及德国核石墨NBG-18的氢总吸附量分别为6.7×10-3 mL·g-1、9.30×10^(-3) mL·g^(-1)以及9.12×10~(-30 mL·g^(-1),其中化学吸附量分别为3.2×10^(-3) mL·g^(-1)、3.0×10^(-3) mL·g^(-1)和0.92×10^(-3) mL·g^(-1)。石墨对氢吸附量上的差异可能来源于三种核石墨的不同制备工艺和物理性质上的一些差异,这些差异主要来自于平均孔径、比表面积、成型工艺以及焦粒粒径上的区别;NG-CT-10有效吸附量所占比最高,表明NG-CT-10有较大量的氚吸附量。400~700oC的核石墨氢解吸实验表明:三种石墨中的氢主要是从700oC开始有效解吸,但各自相对于总吸附量的解吸量有明显区别,NG-CT-10、IG-110和NBG-18在700°C时的解吸量分别为7%、13.5%和70%。由此可得,NBG-18中的氚最易被解吸出来。根据氢在石墨中的吸附模型,700oC解吸出来的氢应该位于石墨晶粒边缘。为了解吸剩余氚,同时不影响^(14)C的有效去除,不提高热处理温度,可能需要改变解吸时的载气组分。

退役核石墨中氚的去污

核石墨在反应堆的运行过程中,产生大量的放射性核素。其中,氚由于其较高的含量以及极易与环境中的水发生同位素交换而进入环境的特性,被视作核石墨退役中需要特殊处理的对象。根据国际上该领域的相关研究,对核石墨的热处理被认为是现阶段最佳的去氚方法,但是,最终氚的去除效率还受到热处理工艺中各种参数的影响。核石墨中氚去除的热处理温度为至少600°C,载气流速越高,氚的去除效率也就越高,并且,向载气中加入少量的水蒸气能够有效地提高氚的去除效率,而核石墨由于其本身性质的差异以及工作环境的区别,不同核石墨之间的热处理除氚效果也有很大区别。现阶段该领域都是一些定性的研究,还需要通过更多更细致的研究来优化各参数以达到最佳的氚去除效率。国内对于退役核石墨中氚的去除工艺研究还非常少,本文对国际上核石墨去氚的研究进行了综述,希望能为国内相关研究的开展提供参考。

4D打印-智能材料的增材制造技术

4D打印是指智能材料的增材制造,智能材料结构在3D打印基础上在外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化。4D打印是3D结构打印与智能材料性能的结合。阐述4D打印的基本技术特征,介绍了目前国际上利用增材制造技术制备智能材料的研究发展状况,展示了几种典型应用,给出了在此方面的研究初步进展,并分析了4D打印技术发展的趋势。

气载放射性碘参考源制备方法

针对气载放射性碘在碘室内的行为规律建立物理模型,并通过实验确定物理模型中的关键参数,从而建立一套气载放射性碘参考源的制备方法。采用该方法可按预期活度值制备参考源,制备过程安全简便。应用该方法制备了三个131I核素参考源,其规划活度与实测活度的相对偏差不超过9%。

加速器质谱测量树木年轮中不可交换有机氚的样品制备方法

树木年轮具有良好的分年特性,其中的纤维素不会被分解供能,纤维素中不可交换有机氚(Nonexchangeable organically bound tritium, NE-OBT)难与其它物质产生交换,无流动性,能够准确地反映环境中的历史氚水平。使用加速器质谱(Accelerator mass spectrometry, AMS)进行测量,只需10 mg纤维素和200 s测量时间,比传统液体闪烁计数法更适于测定树木年轮中的NE-OBT。本研究改进了树木年轮中NE-OBT的AMS样品的制备过程。用次氯酸钠处理法取代酸碱酸处理法提取样品的纤维素,使纤维素的纯度从64.8%提升至83.9%。通过两步法将提取得到的纤维素转化为加速器质谱可以测量的氢化钛粉末样品。严格控制高温氧化时的纤维素量在10.00～10.05 mg之间、高温氧化时间从4 h延长到10 h、水在真空系统中的转移时间在1 min以上和冷阱温度在-88℃～-80℃之间,采用开门冷却等手段和措施,实现了AMS样品制备过程中同位素效应的稳定,建立了规范的NE-OBT AMS制样流程。在T/H的同位素丰度比为10~5～10~7TU时,标样的加速器质谱测量结果与液体闪烁计数法测量结果双对数线性回归拟合的相关性系数R^2=0.99912,表明本研究制备的样品能够用于加速器质谱测量,通过多量级标样标定校准后,可以得到准确的测量数值。

α、β表面污染仪表面发射率响应的影响因素

利用α、β系列标准平面源,对不同规格型号的α、β表面污染仪的主要计量性能参数进行测量,综合分析了探测器窗厚度及保护栅网阻拦率、探测距离、仪器的死时间修正等对表面发射率响应的影响。结果表明:不同规格型号的α、β表面污染仪表面发射率响应有明显差异,不同探测器窗的材料和厚度及保护栅网阻拦率、探测距离等均会对仪器的表面发射率响应产生影响,尤其是针对穿透能力较弱的α射线,应在确定α、β表面污染仪的表面发射率响应时对相关情况进行说明。α、β表面污染仪对不同表面发射率标准平面源的表面发射率响应受到死时间修正的影响,如果需要准确测定放射性活度值较高的表面污染,α、β表面污染仪示值建议使用对应检定测量点的表面发射率响应值进行修正。

加替沙星治疗呼吸道细菌性感染51例

目的:评价加替沙星治疗呼吸道细菌性感染的疗效和安全性。方法:采用随机对照试验设计,共入选病例102例,试验组51例,对照组51例。试验组应用加替沙星注射剂0.2g/次,bid,静滴;对照组应用盐酸左氧氟沙星注射剂0.2g/次,bid,静滴,疗程7～14d。结果:试验组与对照组的痊愈率分别为72.55%和68.63%,总有效率分别为98.04%和94.12%,两组细菌清除率分别为95.24%和92.68%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05),两组不良反应发生率分别为3.92%和5.88%。结论:加替沙星治疗呼吸道细菌性感染疗效确切,安全性好。

缬沙坦和非络地平联合治疗高血压病疗效观察

目的观察缬沙坦和非络地平联合治疗高血压病的降压效果。方法72例高血压患者随机分为缬沙坦组(n=36,口服缬沙坦80～160mg/d)和联合组(n=36,口服缬沙坦80～160mg/d,非络地平5mg/d)治疗2个月。结果联合组和缬沙坦组降压治疗的总有效率分别为94.44%和83.33%,两组差异显著(P<0.01),两组均未见明显的不良反应。结论缬沙坦合用非络地平治疗高血压病疗效显著,作用平稳,适于长期用药。

核设施周围大气中多形态氚的测量

大气中氚主要以氚化水(HTO)、氚化氢(HT)以及氚化甲烷(CH_3T)的形态存在,其危害与其化学形态相关。为了准确评价核设施周围大气中不同化学形态的氚水平,基于高温催化氧化和低温冷阱捕集的原理,建立了一套适用于核设施周围大气中多形态氚的取样及测量方法,并对秦山核电站周围大气中不同形态氚进行了初步测量。该方法中催化剂在大气环境下对HT和CH_3T的催化氧化效率≥99%,冷阱对水样的收集效率≥95%,具备了同时采集和测量HTO、HT和CH_3T的功能。基于秦山核电站周围大气中氚的初步测量结果发现:秦山核电站周围大气中存在HTO、CH_3T和HT三种形态的氚,且HTO>CH_3T>HT,CH_3T和HT浓度与环境本底水平相当,由此表明,建立的取样和测量方法有较高的灵敏度,可以用于核设施周边大气中环境水平氚的采样测量。

HPLC-ELSD法测定宫血停颗粒中黄芪甲苷的含量

目的建立宫血停颗粒中黄芪甲苷的含量测定方法。方法采用HPLC法测定黄芪甲苷的含量。结果黄芪甲苷在进样量0.25～6μg有良好线性关系。结论本方法可作为测定宫血停颗粒中黄芪甲苷的有效方法。