铀尾渣库区微生物群落特征及污染物迁移扩散机理

在中国北方某典型铀尾渣库区开展多区域多点位采样,利用16s rRNA高通量测序、XRD、FTIR等技术分析了微生物群落特征与污染物迁移扩散的相关性及机理.结果说明,铀尾渣中微生物多样性普遍低于周边土壤,铀尾渣库区内Proteobacteria、Bacteroidetes、Cyanobacteria_Chlorplast等优势菌群与污染物的迁移扩散呈显著负相关,表明铀(U)污染是该区域影响微生物群落演替的关键因素之一,并且这种作用更容易出现在污染物水平更高的大颗粒尾渣中.传统石灰中和方法会产生U-Ca等化合物的团聚化效应,导致粒径大于1.7mm的铀尾渣占54.84%,粒径较大的铀尾渣缺少支撑微生物群落的长石、黏土等矿物载体和生物亲和性官能团结构,在放射性暴露和自然水力侵蚀作用下,加剧了微生物群落的不稳定化发展,使铀尾渣中污染物更易释放.

地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究

氡是铀矿采冶过程中释放的主要气载放射性流出物,地浸钻孔场区的氡释放主要来源于抽液孔,传统高斯模型对此类源项的适用性有限。用CFD方法建立大气扩散数学模型耦合求解,探究了实际地形、氡源项和2019年的气象数据下某典型地浸铀矿山钻孔场区及周边近地面核素氡的浓度分布特征,并由个人剂量年均分布数学模型计算得到其所致的公众年有效剂量。结果表明:地形和大气风速对钻孔场区氡的迁移扩散具有重要的影响,风速占主导作用,风速越大,氡浓度越小,低地势凹洼处易造成排放源附近氡的积聚,局部污染较重;近地面氡的分布范围主要受风速和风向频率的协同作用影响,且随风速和风频的增大而变大;氡浓度衰减速度与扩散距离呈正相关性,但钻孔场区各抽液孔排放氡浓度水平较低,对环境氡浓度贡献值较小,对周边环境和公众辐射影响较小,其所致的个人剂量均不大于0.0011 mSv·a^(-1)。研究结果可为地浸铀矿山钻孔场区布置和辐射安全距离的确定提供理论支持。

热管冷却型月球堆的辐射屏蔽设计研究

针对40 k We热管型月球堆的辐射屏蔽问题,建立了三维蒙特卡罗计算模型。屏蔽布局方式整体采用地埋式,堆芯上方的轴向屏蔽体则采用影锥构形,选取适用温度范围宽、耐辐照的碳化硼作为中子屏蔽材料,伽玛屏蔽材料则采用钨,模拟计算了空腔及钨层厚度对轴向屏蔽体后端典型位置的辐射影响,同时也考察了百米外人员所受剂量随径向屏蔽体厚度的变化关系。据此得到了热管型月球堆初步的屏蔽体构型,其总质量为2.15 t,十年运行寿期内紧靠屏蔽体后端的敏感器件最大中子注量(1 Me V等效)为1.86×1014cm^(-2)、最大伽玛剂量为3.68 Mrad,而人员剂量仅为11.92 m Sv/a,在较大的裕量范围内满足辐射安全要求。

钍与核能

文章基于核电所面临的安全性、核废料处置及铀储量少的现状,着重对一种新的、储量更丰富、能代替铀作核燃料且更安全、产生的辐射垃圾更少的元素钍进行了介绍,着重对钍在各种堆型中的利用潜力进行了分析,为未来核电能更持久的发展提供了一种新的选择。

一种紧凑型星球表面反应堆辐射屏蔽初步设计

针对美国星球表面裂变能源(FSP)概念方案中的辐射屏蔽问题进行了数值模拟,提出一种更为紧凑的屏蔽体结构。参照FSP系统的堆芯参数,对堆芯进行了均匀化处理,得到堆芯泄漏能谱及泄漏中子与泄漏光子的平均能量,考察了相关屏蔽材料在此能量下的衰减系数,通过改变屏蔽体整体构型、屏蔽体内部材料排序方式及其厚度,设计出更为优化的屏蔽体。

基于溴化镧探测器的本底扣除方法研究

溴化镧探测器由于其优秀的能量分辨率和探测效率,受到核行业工作者的高度关注。文章针对La Br3探测器在天然γ放射性测量中谱线本底扣除方法进行了比较分析,得出结论:在实际工程应用中,选择傅里叶本底扣除方法结合直线法做本底扣除,效果最佳。

电子束辐照降解土霉素制药废水COD技术研究

以土霉素制药废水为研究对象进行电子束辐照试验,研究了辐照剂量、初始COD、pH及无机离子浓度对COD去除效果的影响。结果表明:电子束辐照技术可有效降低废水中的COD,COD去除率随辐照剂量的增加而不断升高,相同辐照剂量下COD去除率随废水初始浓度的升高而降低,辐照降解规律符合准一级动力学方程。废水最佳pH=5,且不同初始pH的废水经辐照后,水样pH均随辐照剂量的增加而不断降低,主要由产生的小分子有机酸所致。较高的无机离子浓度会导致COD去除率降低。

质子治疗中感生放射性辐射防护

应用蒙特卡洛程序FLUKA对230 MeV质子加速器停机后加速器结构部件、冷却水、混凝土屏蔽墙、空气、土壤及地下水所产生的感生放射性核素种类和活度进行模拟计算。结果表明:混凝土屏蔽墙、土壤以及地下水的核素活化饱和浓度满足豁免要求;加速器结构部件的感生放射性总活度在停机后2 h内降低到原来50%,12 h后衰减速率趋于平缓;冷却水中活化核素活度浓度低于标准限值。针对感生放射性对放射性工作人员及公众的影响,提出了相应辐射防护措施建议。

响应面法优化电子束辐照降解土霉素制药废水中COD的研究

为探究电子束辐照技术对土霉素制药废水中COD的去除效果,在单因素试验的基础上,采用BoxBehnken试验设计原理的响应面法,考察了COD初始浓度、 pH值和辐照吸收剂量3个因素的影响,并建立了多元线性回归预测模型。结果表明:在COD初始质量浓度为320 mg/L, pH值为6.8,辐照吸收剂量为261 kGy的条件下,对COD的去除效果最好,COD去除率达到80.72%。模型的验证结果表明,COD去除率的误差在5%以内,该模型具有较高的可靠性。

电子束辐照降解抗生素菌渣中残留土霉素研究

文章采用电子束辐照技术对土霉素菌渣进行了处理,研究了吸收剂量、辐照厚度以及环境条件等参数对土霉素降解的影响,分析了辐照前后菌渣中有机物成分的变化,并探究了辐照过程中菌渣的生物毒性变化。研究表明,随着吸收剂量的增加土霉素的含量逐渐减小,20 kGy时土霉素降解40.59%,300 kGy时土霉素降解80.04%;相同吸收剂量条件下,辐照厚度为1 cm的降解效果优于2 cm;采用NaOH消解的菌渣中土霉素的降解效果最好,其次是H_(2)O_(2)消解,而H_(2)SO_(4)消解的效果最差;菌渣中含有大量的氨基酸、脂肪酸、生物碱以及药物成分,经辐照后部分有机物降解并会产生部分新的有机物;随着吸收剂量的增加,生物毒性逐渐减小。

电子束辐照对土霉素菌渣理化性质的影响

应用电子束辐照技术处理土霉素菌渣,利用液相色谱质谱仪(LC-MS)、气相色谱质谱仪(GC-MS)、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、傅里叶红外光谱等分析技术对辐照前、后菌渣中土霉素及其理化特性进行分析,探讨土霉素菌渣辐照前、后理化性质变化。结果表明:电子束辐照技术能有效降解菌渣中残留的土霉素,200 kGy吸收剂量时土霉素去除率达到76.33%;菌渣中主要官能团为C=C和O—H,随吸收剂量增加,吸收峰强度先升高后降低;辐照后菌渣的pH有降低趋势、卤素离子浓度升高、氰化物完全降解、金属离子浓度变化较小,主要是由于有机物与电子束辐照产生的·OH、e_(aq)^(-)、·H等活性粒子反应所致,各种因子均低于我国现行危险废物鉴别标准中的限值要求。该研究结果可为抗生素菌渣的处理和资源化利用提供理论依据。

核测井在石油勘探中的应用

本文研究了核测井在石油勘探中的应用,主要是散射测井在石油勘探中的运用,并在此基础上通过实验,利用模拟测井装置对模拟的石油层进行了测定。实验结果表明,利用该散射测井能够较准确的确定油层的位置、厚度以及不同岩芯的孔隙度等参数。

电离辐照技术处理抗生素发酵菌渣的研究进展

分析了焚烧、堆肥等抗生素菌渣处理技术的特点与不足,阐述了电离辐照技术处理抗生素菌渣的优势和应用前景。分析认为:电离辐照技术能有效降解抗生素菌渣中残留的抗生素和抗性基因,但也存在剂量率效应和自由基消除作用等问题;建议将辐照技术与其他资源化利用的技术相结合,深化机理研究,提高污染物降解效率并促进规模化应用。

基于层次分析法的伴生矿钍系关键核素研究

选取核素物理特性、化学特性和生物效应作为识别伴生矿钍系关键核素的主要影响因素,应用层次分析法建立了筛选伴生矿钍系关键核素的结构模型,并通过判断矩阵检验了模型指标体系的合理性。利用建立的模型计算得到了各层次要素对总目标的综合权重,最终确定了伴生矿环境影响评价需要重点关注的钍系关键核素为^(228)Th、^(224)Ra、^(228)Ra、^(232)Th。