基于核电子学加强核科学与技术学科研究的思考——以西南科技大学为例

核科学与技术大发展事关重大,是关系到我国原子能工业发展的全局大事。基于此,本文从两个方面进行论述,一是核电子学遇到的问题。包括核科学理论相对完善与探测器发展的缓慢、电子学的快速发展、工程应用的困难、科研与应用的对立与统一。二是解决的办法。包括敏感材料研究、微电领域研究、加强学科交叉、学院定位与共识、大工程中锻炼技术人才等方面进行系统论述,结合实际对新时期推动核学科与技术发展有重要的参考意义。

如何培养优秀核技术类大学生——以西南科技大学为例

培养优秀核类大学生是关系到国家发展战略重大问题,是关系到我国原子能工业发展的全局大事。该文从加强专业内涵建设、加强核类人才梯队建设、注重外部研究3个方面,对如何培养优秀的核技术类优秀人才进行探讨,对新时期培养优秀核类大学生、扎实推进核学科建设有重要的参考意义。

《核电子学》虚拟技术教学探索——以西南科技大学为例

通过互动式教学方式,以虚拟仿真技术为载体,逐步更新核电子教学手段。采用虚拟仿真技术,系统仿真核电子学关键电路,解决对核电子学整个系统框架认识,增加学生自主学习和创新能力,达到利用更少的学时让学生迅速掌握相关内容知识的目的。

核电子学教学中的问题与对策探索——以西南科技大学为例

核电子学是核工程与核技术、核物理、辐射防护与环境安全专业的一门重要专业课,对于学生今后从事的工作具有重要的指导意义。本文从现状分析、存在问题、措施与建议等三方面进行系统论述。对新时期培养优秀核类大学生,提高本科教学质量具有重要参考意义,结合"卓越工程师"项目,对提高本科专业教学水平有重要指导意义。

“核电子学”课程的改进和建议——以西南科技大学为例

核电子学是研究核科学与电子学联系的一门课程。课程设置的好坏关系到核科学与技术人才的培养质量。从课程内容需要更新、增加信号处理内容、增加软件仿真内容、教学经费的投入与稳定性四个方面进行探讨,对新时期培养优秀核类大学生,提高培养核类学生质量有重要的参考意义。

党建引领“核”发展,助力高校科研平台建设

国家实验室、国家科研机构作为科技创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点;同时也要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻新时代党的建设总要求,不断推进党建与科研深度融合,以高质量党建促进高水平科技创新。围绕党建引领助力高校科研平台建设为核心,核废物与环境安全国防重点学科实验室党支部依托核环境安全技术创新中心,根据自身实践,初步建设形成了建设思路、建设目标、建设方案,初步实现“党建+科研”工作模式,实现党建和科研“双促进”。为建设特色鲜明的高水平大学提供强有力的政治保障、思想保障和组织保障。

以高校为主体的跨学科组织运行机制探讨

跨学科研究是学术研究的重要形式和趋势,对知识创新和社会进步都具有重要的推动作用。然而,受政策环境、文化价值、体制机制阻力的限制,大学跨学科组织发展非常缓慢,存在运行机制不明晰、多主体协作和资源整合困难、跨学科组织制度滞后等问题。本文剖析了剖析高校跨学科组织的发展现状,查明我国当前跨学科运行中存在的问题,并在此基础上构建高校跨学科组织的高效运行机制,为国内高校跨学科组织的创新管理及有效运行提出参照性建议。

核废物桶分层γ扫描点源衰减校正方法

采用Matlab数据拟合方法及数值计算方法给出校正后的衰减距离。通过Monte-Carlo模拟密度为1.0 g/cm3的聚乙烯材料均匀填充的放射性废物桶,在7个不同的旋转圆周上每隔30°模拟一次探测器计数,得到137Cs点源在桶内7个不同旋转半径上旋转一周的探测器计数,以贡献率较大的部分区域计算给出校正后的平均衰减距离。实验结果显示,通过此方法得到的活度相对误差在0.6%~25.2%之间,相对于传统以桶半径为固定衰减距离计算的结果(相对误差11.8%~209.9%),误差得到明显降低。说明此方法对提高核废物桶中点源活度估计的准确度是有效的。

桶装核废物层析γ扫描技术研究

层析γ扫描技术是桶装中低放核废物无损分析技术的主要分析方法,能够准确测量桶装容器内中、高密度非均匀核废物中的核素及其含量。本文综述了国内外桶装核废物层析γ扫描技术研究现状,简述国内现有研究基础和研究进展,并对层析γ扫描技术的发展趋势作了简要分析。提出了层析γ扫描技术研究发展方向和我国桶装核废物层析γ扫描技术面临的问题,并对所面临问题提出了相应的对策。

桶装核废物SGS检测层间串扰校正技术

分层γ扫描技术是针对桶装核废物样品定性、定量无损检测与分析的一种重要方法。分层γ扫描时,探测器在测量当前层的时候会受到临近层放射性的干扰,层间串扰是导致样品核素总量检测值与实际值产生较大误差的重要因素之一。通过层间补偿的方法确定核废物桶每层样品的校正系数,采用蒙特卡罗(Monte-Carlo,MC)模拟与实验测量对探测张角覆盖废物桶的体积重叠部分进行准确校正。实验结果表明,废物桶样品校正值与实验值误差均在10%以内,精确度提高了5%。在测量和计算误差存在的条件下,可以准确估计出放射性废物桶内核素放射性活度,提高检测精度。

核类专业实验教学中心的建设与实践

实验室是培养人才的重要基地。以西南科技大学核科学与技术实验教学中心的建设实践为例,通过对核科学与技术实验教学中心在实验室建设规划、专业特色定位、核类人才培养和整合优质资源等方面进行了介绍并初步探讨,以期为同类院校实验中心的建设提供交流和借鉴参考。

应用随机模拟理论计算低、中放固体废物处置场核素迁移

为了计算低、中放固体废物处置场关闭后,放射性核素在孔隙介质中迁移行为以及对公众造成的照射,应用随机数学理论,将处置场岩土体孔隙-裂隙双重介质视为一个随机场,依据流体渗流力学理论基础形成的二维定向渗流理论,建立了反映放射性核素在处置场岩土体中迁移规律的数学模型。结合计算技术,进一步建立可对放射性核素在处置场岩土体中迁移规律进行仿真分析的系统,并可以用于放射性核素在处置场岩土体中迁移规律模拟研究与预测分析,以及对公众所致辐射剂量计算。通过算例重复仿真实验分析,最后进行统计平均得出放射性核素在处置场岩土体中迁移的规律性认识,验证了所建模型是可行的、有效的。

新型TGS核废物桶检测控制系统构建

为了对核废物桶进行自动层析γ扫描检测,针对核废物桶检测装置,构建了一套基于PLC实现四维层析γ扫描的自动检测控制系统。具体介绍系统的构成、工作原理以及对系统核心控制器件的选择,并设计了系统的控制方式,处理系统异常情况的方法。经核废物桶检测运行实验,表明系统稳定可靠、安全、操作灵活,有效地满足了核废物桶检测的需要。

桶装核废物分段伽马扫描和层析伽马扫描自动检测系统设计

为了使核废物桶检测过程更加规范、便捷,设计了分段γ扫描和层析γ扫描自动检测系统.基于西门子S7-1200可编程逻辑控制器设计运动控制系统,基于C#语言开发上位机控制分析软件.实现无损检测系统中机械运动装置的精确控制、运动检测的有序进行;设计人性化界面以便于用户操控实验平台,实现机械控制、数据采集、能谱分析的自动执行;同时提供了模式切换、安全监测等辅助功能.促成了桶装核废物多种自动检测方式过程中运动控制、能谱探测与数据分析的协同化、一体化.

CeBr_(3)探测器原位测量海洋γ放射性核素模拟研究

针对海洋环境本底复杂、人工γ放射性核素含量低导致目标核素测量精度低的问题,提出将CeBr_(3)闪烁体探测器应用于海洋γ放射性核素原位测量的方案。通过MC模拟,计算分析了CeBr_(3)探测器对海洋环境中常见人工γ放射性核素的探测效率、有效探测距离、在海水中的本底能谱(包括探测器自身放射性)、最小可探测活度浓度(MDAC)等,并与传统NaI(Tl)、LaBr_(3)(Ce)探测器的性能进行了对比分析。研究结果表明,所提出的海洋原位γ放射性测量方案能够弥补传统低分辨率NaI(Tl)探测器与复杂本底LaBr_(3)(Ce)探测器在海洋环境下对γ射线测量的不足,对提升海洋原位γ探测器在海洋放射性污染监测的智能预警能力以及对海洋环境资源的保护能力等方面具有重要意义。

矿物固化核废物的研究进展

进入21世纪以来,核废物的处置成为核能利用的一大难题。人造岩石和铁氧化物矿石因在高放废物固化研究中具有良好的性能,近年来被广泛研究。对常见的人造岩石和铁氧化物矿石固化体在含高放核素和模拟核素固化处理方面的进展进行了综述,主要包括其组分、固溶量、化学稳定性和理论计算等方面。与常见的玻璃、水泥固化体相比,人造岩石和铁氧化物矿石固化体在高放核素固化处置中具有明显的优势,是高放废物地质深埋处置的理想固化体。然而,人造岩石和铁氧化物矿石固化体仍处于研究开发阶段,尚未实际应用到放射性核环境中。

高寒岩溶土壤微生物群落组成及其多样性

高寒岩溶是四川黄龙风景区独特的地质特征。为分析高寒岩溶区土壤微生物群落组成特征与土壤理化性质间的相关性,以黄龙风景区土壤为研究对象,对土壤细菌的16SrRNA基因序列和真菌ITS序列进行高通量测序。结果表明:不同岩溶区的土壤细菌多样性和丰富度具有显著差异,但土壤真菌差异不显著,且土壤细菌群落占主导地位;细菌群落以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)为主;真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)为主,真菌在门和属水平的差异较大。冗余分析发现总磷和温度是黄龙风景区土壤微生物群落结构变化的重要环境因子,pH是第二重要的环境因子。

铀污染环境下植物的光合生理变化及对铀的吸收转移

在25 mg/kg、75 mg/kg、125 mg/kg、175 mg/kg铀（乙酸双氧铀）污染土壤的盆栽试验中，通过光合气体交换参数和叶绿素荧光参数研究了铀对向日葵（ Helianthus annuus ）、四季豆（ Phaseolus vulgaris ）、红圆叶苋（ Iresine herbstii ）、四季牛皮菜（ Beta vulgaris L.）和大叶菠菜（ Spinacia oleracea ）5种植物光合生理的影响。结果表明：1）在不同质量比铀处理下，植物光合生理变化较大。四季豆的净光合速率（ P n ）是对照（CK）的35.2%-87.0%，大叶菠菜是CK的147.4%-178.1%，红圆叶苋是CK的112.3%-133.5%，向日葵是CK的98.2%-115.6%，四季牛皮菜是CK的94.7%-108.4%；铀污染使植物的初始荧光（ F o ）均降低，最大光化学量子产量（ F v / F m ）增加0.3%-3.7%，但在铀质量比为125 mg/kg和175 mg/kg时，红圆叶苋的 F v / F m 略有下降，为对照的99.3%和98.0%，整体影响不明显。2）茎叶铀质量比以四季豆和大叶菠菜较高，根系铀质量比以四季豆和向日葵较高，整株铀质量比较高的依次是四季豆、大叶菠菜和向日葵。但试验植物地上器官铀质量比均小于根系铀质量比，植株铀质量比小于土壤铀污染量，说明这5种植物的铀转移能力较低。3）四季豆光合系统抗铀胁迫能力较弱，但根系铀质量比是土壤铀污染量的1.55-2.45倍，可以作为固持修复植物。

铀对2种小球藻生长和光合作用的影响

【目的】探究铀对藻类生长及光合作用的影响,筛选新的基于光合作用的水体铀污染生态风险评价指标。【方法】采用不同浓度铀(0,0.5,1,5,10,20 mg/L U^(6+))分别处理普通小球藻(Cholorella vulgaris)和黄龙普通小球藻2种来自不同生境的微藻,在处理后的第3,5,7,10,14天进行相对生长速率、光合放氧速率、叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数等指标的测定。【结果】(1)0.5 mg/L低浓度铀处理显著促进2种小球藻的生长和光合作用效率,表现为2种微藻的相对生长速率、光合放氧速率、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、相对电子传递速率(rETR)等叶绿素荧光参数均显著高于对照,而5~20 mg/L高浓度铀处理则显著抑制2种小球藻的生长和光合作用;(2)黄龙普通小球藻比普通小球藻对铀处理更敏感,在1 mg/L处理浓度下生长与光合作用就受到显著抑制,可以作为水体铀污染生物监测的指示生物;(3)回归分析表明,不同浓度铀处理下,叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)和rETR的响应速度快于相对生长速率、光合放氧速率、叶绿素含量和F_(v)/F_(m)等指标,可以作为水体铀污染生态风险评价的敏感指标。【结论】铀对小球藻的生长和光合作用表现出低促高抑的浓度效应,且黄龙小球藻对铀污染更敏感,可将黄龙小球藻和叶绿素荧光动力学参数Y(Ⅱ)和rETR结合起来应用于水体铀污染的生态风险评价。

含放射性核素天然榍石的稳定性研究

放射性核素固化体备选矿物的研究是高放废弃物处理及其安全性评估的重要方面,但选择理想的人工固化矿物及其评估在地质环境中的安全性一直是一个需要解决的难题。含放射性核素的榍石作为固化核废料的备选矿物,其稳定性对核废物固化体的安全性评估意义重大。通过对北祁连牛心山变质杂岩体中榍石(775Ma)和山西凤凰山花岗岩中榍石(1758Ma)的XRD及EDS等测试与研究,结果表明:两地榍石的杂质元素质量分数高达8.6%～10.91%,放射性核素锶、铯和铀的质量分数达4.26%～4.58%;晶胞参数的变化极小,△a=-0.0009nm～0.0041nm、△b=0.0018nm～0.0004nm、△c=0.0002nm～-0.0048nm、△β=-0.10°～0.09°,结晶度仍高达99.27%～96.46%,榍石经过10×108a的地质作用,结晶度仅减少了3%,显示榍石固化放射性系列核素的能力较强,虽经历了约775Ma～1758Ma的复杂地质演化及其所含放射性核素的衰变作用,其晶体结构完好,稳定性极高,是值得期待的理想核废物固化矿物。