水泥碳化规律及其对^(137)Cs的吸附研究

水泥是放射性废物处置库建设所必需的胶凝材料。在处置库设计运行的年限内,环境中的CO_(2)会进入水泥中导致水泥碳化使其物化性能发生变化,从而影响其对放射性核素的阻滞性能。为考察水泥碳化对放射性废物处置库长期处置安全的影响,研究了水泥碳化规律及其对裂变核素^(137)Cs的吸附性能。采用多种表征手段研究了水泥碳化前后物化性质的变化,结果表明:碳化过程主要是水化产物Ca(OH)_(2)和水化硅酸钙向CaCO_(3)的转化,水泥比表面积随碳化程度的增强而增大。通过吸附实验研究^(137)Cs在碳化水泥中的吸附行为,考察碳化对水泥吸附^(137)Cs性能的变化,结果显示:碳化极大提升了水泥的吸附能力,且吸附能力随碳化程度的增强呈现先增大后减小整体明显优于未碳化水泥的变化规律;水泥吸附^(137)Cs为化学单层吸附,碳化并未改变水泥吸附^(137)Cs的机理。

^(137)Cs-γ射线辐射对大花威灵仙愈伤生长及分化的影响

以大花威灵仙(Clematis courtoisii)的胚根为试材,诱导出胚性愈伤后,采用激素配比和辐射计量分析方法,研究了激素配比和辐射计量对愈伤组织分化的影响,以期为大威灵仙植物组织培养和诱变种质创新相关研究提供参考依据。结果表明:6-BA 2 mg·L^(-1)+NAA 0.05 mg·L^(-1)是诱导愈伤分化的最佳培养基;使用不同剂量(0、30、60、90、120、150、180 Gy)的^(137)Cs-γ射线进行辐射处理,发现60 Gy辐射剂量对愈伤分化率影响最小,120 Gy为大花威灵仙的半致死剂量。^(137)Cs-γ辐射大花威灵仙愈伤组织的适宜剂量范围是60~90 Gy。

2013—2023年宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs放射性水平分析与评价

环境中的^(137)Cs是公众所受内照射剂量的主要元素之一,在我国核电事业繁荣发展及日本福岛第一核电站排放核污染水的背景下,需要重点关注环境中^(137)Cs的放射性水平。该文对2013—2023年宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs放射性水平进行分析与评价,结果表明,宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs比活度范围仍处于环境本底水平,周边居民食入水产品中^(137)Cs所致公众年有效剂量远低于国家规定的剂量限值。

^(137)Cs-γ辐照对澳洲坚果种子萌发与穗条生长的影响

本研究旨在探讨^(137)Cs-γ射线对澳洲坚果种子和接穗的诱变效应。实验采用自主选育澳洲坚果品种‘桂热1号’,分别对其种子与穗条进行0~250 Gy和0~200 Gy剂量辐射处理,并分析其对种子发芽率、幼苗生长势及接穗成活率的影响。结果表明:(1)一定剂量范围内^(137)Cs-γ射线对澳洲坚果种子发芽、成苗有极显著的抑制损伤作用。辐射剂量与发芽率一元线性回归方程为y=-2.5849x+231.14。计算出半致死剂量和临界剂量分别为101.895 Gy和127.744 Gy;(2)150 Gy剂量辐射对幼苗叶缘刺影响显著,比对照种苗叶缘刺减少。随着高剂量的^(137)Cs-γ射线辐射,幼苗均表现出叶片变短变宽,株高变矮和茎干变细的表型;(3)澳洲坚果接穗经辐射后成活率下降,剂量超过100 Gy致使成活率下降为0。10~50 Gy剂量范围内,澳洲坚果穗条长势较好。综合表明,在^(137)Cs-γ辐射诱变育种过程中,澳洲坚果种子的合适剂量范围为101.895~127.744 Gy,接穗的合适剂量范围为10~50 Gy。本研究为^(137)Cs-γ辐照在澳洲坚果育种中的应用提供了重要的参考依据。

聚丙烯装置^(137)Cs 密封源料位计的安全措施与对策

介绍了聚丙烯装置^(137)Cs密封源料位计的生产工艺和测量原理,分析了^(137)Cs密封源料位计现有的安全控制措施和存在的问题,并提出了相应的对策,从而提升了聚丙烯^(137)Cs密封源的安全防护控制水平。

^(134)Cs 796 keV符合修正因子与源半径和高度关系研究

为准确测量源^(134)Cs活度浓度,研究源^(134)Cs特征γ射线符合修正因子与源半径和高度关系。针对其796 keVγ射线,依据衰变纲图分解^(134)Cs衰变为三个过程,采用蒙特卡罗仿真30种不同半径和高度源^(134)Cs衰变过程,记录每个过程无符合计数和符合计数,开展源^(134)Csγ能谱特征峰和符合修正分析。研究表明:^(134)Csγ能谱796 keV特征峰由三个不同衰变过程决定,并且每个均有发生符合相加概率,源^(134)Cs 796 keVγ射线符合修正因子与源半径和高度为二元五次多项式关系,源高度对符合修正因子影响较大,源半径对符合修正因子影响相对较小。

茄子对干沉积^(90)Sr、^(137)Cs的截获和易位行为研究

开展农作物对干沉积放射性气溶胶的截获和易位行为研究,对于公众辐射剂量估算以及旨在降低农产品放射性污染应对措施的有效性评估至关重要。选取我国代表性果菜类作物——茄子作为研究对象,在实验室开展了典型裂变产物^(90)Sr、^(137)Cs在茄子不同生长阶段的截获和易位行为研究。结果表明,试验植物对放射性核素的截获份额和易位因子随植株生长时间的延长而增大。开花期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的截获份额分别为0.14、0.21,结果期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的截获份额分别为0.17、0.26;开花期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的易位因子分别为1.6、4.7,结果期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的易位因子分别为2.3、5.9。就不同核素而言,不同生长阶段试验植物对^(137)Cs的截获份额和易位因子均高于^(90)Sr。

低剂量^(137)Cs照射对甘蓝型油菜幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响

目的:探讨低剂量(≤30 Gy)电离辐射对甘蓝型油菜(简称油菜)幼苗期抗氧化酶活性及光合作用的影响。方法:采用土培方式获得油菜幼苗,每个剂量组包括5棵油菜。以^(137)Cs为放射源,采用间隔照射代替慢性照射,每周照射5 d,每天照射7 h,照射剂量率为8.28 mGy/min,总照射剂量分别为0(对照组)、5、10、15、20、25和30 Gy组。检测受照后幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,叶片叶绿素a、b、a+b、类胡萝卜素含量,采用实时荧光定量PCR检测光合作用相关基因(psb A、psb D、psb C和LOD106434505)的表达。结果:与对照组比较,SOD活性随着照射剂量的增加而增强(P<0.05);CAT活性在30 Gy照射组最高且增加至对照组的1.50倍(P<0.05);POD活性在5和15 Gy照射组表现为增加(P<0.05),25 Gy剂量组最低,仅为对照组的41%(P<0.05)。随着照射剂量的增加,油菜幼苗的叶绿素a、b含量先增加,在10 Gy剂量组最高(P<0.05),随后降低;叶绿素a+b含量和类胡萝卜素含量变化不显著,在5 Gy剂量组最高(P<0.05)。油菜受到照射后,psb A和psb D mRNA的表达变化不明显(P>0.05);psb C mRNA的表达水平除15 Gy剂量组外均下调(P<0.05);LOC106434505 mRNA的表达随着照射剂量增加的显著上调(P<0.05)。结论:低剂量(≤30 Gy)^(137)Cs照射能够增强油菜幼苗抗氧化酶活性,并通过影响油菜幼苗叶绿素含量、光电子转运、能量捕获与传递对油菜光合作用产生影响。

基于^(137)Cs和^(210)Pbex方法的高寒草甸坡面土壤侵蚀示踪

高寒草甸是青藏高原主要的草地类型之一。为了解高寒草甸坡面土壤侵蚀特征,以兴海盆地高寒草甸坡面为研究区,分析了高寒草甸坡面上^(137)Cs和^(210)Pbex的分布特征;利用^(137)Cs和^(210)Pbex示踪方法,通过转换模型估算了高寒草甸坡面土壤侵蚀速率,并对两种方法估算的结果进行了对比。结果表明:(1)选取的高寒草甸背景土壤剖面上^(137)Cs质量活度最大值分布在2~4 cm层位,^(210)Pbex质量活度最大值出现在最表层。(2)研究区坡面^(137)Cs和^(210)Pbex质量活度和通量在不同的坡位有明显的差异。(3)根据^(210)Pbex估算的土壤侵蚀速率高于基于^(137)Cs估算的土壤侵蚀速率,表明研究区近几十年土壤侵蚀可能呈增加趋势。(4)根据^(137)Cs和^(210)Pbex估算的土壤侵蚀速率具有极显著的正相关关系(r=0.94,P<0.01),表明^(210)Pbex结合或替代^(137)Cs方法示踪高寒草甸区土壤侵蚀的潜力。

南沙海域沉积物^(239+240)Pu和^(137)Cs的分布特征及环境意义

放射性核素^(239)Pu、^(240)Pu和^(137)Cs具有沉积物定年和互相印证的优势,已被广泛运用于沉积速率及放射性物质来源的评估研究中.本文测量和分析了从南沙海域采集的6个沉积物岩芯中的^(137)Cs、239+240Pu活度和240Pu/239Pu原子比.结果表明,南沙海域沉积物中^(137)Cs、^(239+240)Pu活度的变化范围分别为(0.758±0.078)—(1.687±0.145)Bq·kg^(-1),(0.256±0.019)—(0.752±0.078)Bq·kg^(-1).^(240)Pu/^(239)Pu原子比变化范围为(0.184±0.020)—(0.201±0.028),介于全球沉降和太平洋核试验场(PPG)240Pu/239Pu原子比范围之间,通过两端元法计算出PPG对南沙海域钚(Pu)的相对贡献为7.15%—15.89%(平均为11.29%).^(137)Cs和^(239+240)Pu活度的垂直分布特征表明,除NS-3岩芯外,其它5个岩芯的^(137)Cs和^(239+240)Pu均为典型的单峰.^(239+240)Pu法与^(137)Cs法计算的沉积速率基本一致,说明在采样区域,沉积物混合和外界扰动过程对颗粒物沉积影响不大.在NS-2站位,210Pbex法测得的沉积速率大于其它两种方法的沉积速率,可能是由于NS-2站位离岸较近,人为干扰、沉积物混合作用等其他因素致使210Pbex法测定的结果受到了影响.

^(137)Cs在土壤-植物系统中的迁移及污染土壤修复技术

核武器试验、核废料泄漏与核电站事故等造成的放射性污染是全世界关注的热点问题之一。铯-137(^(137)Cs)作为一种半衰期长达30 a、生物毒性大且易进入食物链的放射性核素,在环境中积累后严重威胁生态系统安全和人类健康。笔者详细总结了^(137)Cs在土壤中的分布和吸附行为、植物对^(137)Cs的吸收转运以及^(137)Cs污染土壤的主要修复技术,以期为我国提升放射性污染问题的应对能力提供重要参考。

中国内地地区表层土壤和陆生植物的^(137)Cs水平分析

为评估当前中国地表环境人工放射性水平,用反康普顿HPGeγ能谱无损分析了我国陆地表层土壤和陆生植物中^(137)Cs的含量,采用蒙特卡洛方法对样品几何形状因子和密度差异进行校正.分析结果表明:中国内地表层土壤人工放射性水平最高的是西北部的哈密地区,^(137)Cs的比活度为29.9Bq/kg,其次为东北部的罕乌拉地区,^(137)Cs的比活度为24.6Bq/kg;高值带是从哈密到罕乌拉的一条长约3000km,宽约200km的区域,与20世纪上风向核试验场的大气层核试验放射性烟云的传输沉降带基本一致,其他地区土壤中^(137)Cs含量较低,但所有样品的^(137)Cs含量均在全球沉降本底范围以内,最可几比活度为1.74Bq/kg;陆生植物样品中^(137)Cs的含量整体上很低,大多数低于1.5Bq/kg的水平,云南和河南两个地区的植物中^(137)Cs出现了一些高值,这与该地区中土壤样品可交换态的^(137)Cs含量较高有可能相关.

高放废液中^(137)Cs的萃取去除

高放废液的处理处置是影响核能可持续发展的重要因素之一。从高放废液中萃取分离高释热放射性核素^(137)Cs不仅有利于实现高放废液的安全处置,也可满足^(137)Cs在诸多工业领域的应用需求。研究提出了以杯芳烃冠醚衍生物为萃取剂从高放废液中萃取分离Cs的工艺流程,并分别采用模拟和真实高放废液对流程进行了验证实验。结果表明,模拟高放废液实验中Cs(Ⅰ)的萃取率达到99.9%,热实验中^(137)Cs的萃取率达到99.95%。该工作所提出的工艺流程为进一步开展我国动力堆高放废液处理及^(137)Cs分离提取提供了参考数据。

鸭绿江口^(137)Cs的沉积记录及其意义

根据2013、2014、2018年鸭绿江口16个柱状样的^(137)Cs沉积记录,分析了其垂向分布特征,划分了^(137)Cs的4种沉积类型.根据柱状样^(137)Cs蓄积量较高、沉积连续、沉积过程清楚、最大蓄积峰对应1963年的特征初步确定了适合河口不同沉积状态的4个“参考”剖面,并与理想状态的大气沉降曲线进行了对比分析,显示鸭绿江口参考剖面的^(137)Cs沉积记录与大气沉降量(输入函数)曲线基本吻合. 1963年的主计年时标涵盖大部分柱状样,层位清楚、容易识别、可以信赖.鸭绿江口存在疑似1975年和1986年^(137)Cs的计年时标,但用于计年时需谨慎. 1986年以后大多数沉积记录显示了^(137)Cs沉积迅速降低的趋势,其他少部分柱状样的^(137)Cs蓄积峰是动力过程混合或扩散作用的结果,也不排除陆源输送.表层沉积物大多数站位检测不出^(137)Cs,说明近期陆源^(137)Cs的输送量微乎其微,个别站位表层中较多的^(137)Cs来源有待进一步研究.

海水中^(137)Cs和^(90)Sr分析的实验室间比对

为提高海洋环境放射性核素监测水平,开展了海水中^(137)Cs和^(90)Sr的实验室间测量比对活动。^(137)Cs测量结果与参考值的相对偏差为-2.99%~5.97%,测量结果的准确度、精密度和正确度均满足比对要求,比对评价结果均为“合格”;^(90)Sr测量结果与参考值的相对偏差为-41.58%~3.96%,其中12个实验室的比对评价结果为“合格”,1个实验室的比对评价结果为“不合格”。本次比对活动,各参比实验室的整体比对结果良好。

安徽地区气溶胶中^(137)Cs活度浓度监测

利用超大流量气溶胶采样器和γ谱仪,对安徽三个点位气溶胶中人工放射性核素137 Cs活度浓度进行了为期两年的采样监测,共六次检出超过探测限的137 Cs,活度浓度为1.4~6.5μBq/m^(3)。结合国家辐射环境监测网现有数据,对安徽地区气溶胶中^(137)Cs活度浓度与季节、空气条件关系进行了分析,为深入研究大气中相关放射性核素浓度分布规律奠定了基础。

某核设施周围土壤中^(137)Cs放射性水平及所致居民外照射剂量评价

^(137)Cs是核设施环境监测中重点关注的人工放射性核素。对2012—2021年某核设施周围土壤中^(137)Cs放射性水平进行了统计分析,与同类核设施进行了对比,建立了一套针对土壤中^(137)Cs所致居民外照射剂量的本底扣除方法,估算了该核设施周围土壤中^(137)Cs所致居民外照射剂量。结果表明:2012—2021年期间该核设施周围土壤样品中^(137)Cs的活度浓度平均值呈现出先下降后回升的趋势,近10年平均值1.81 Bq/kg,略高于同类核设施。从监测点位来看,^(137)Cs活度浓度平均值较高的6个点位中有4个分布在该核设施周围2 km半径内。该核设施周围土壤样品中的^(137)Cs所致居民年均外照射有效剂量为1.32μSv,仅为核设施公众年剂量目标值的0.5%。

基于^(137)Cs的青藏高原高寒草甸土壤侵蚀及碳流失估算

[目的]定量分析青藏高原高寒草甸土壤侵蚀状况及其伴随的碳流失,为全面评估土壤侵蚀影响,实施有效水土保持措施提供参考。[方法]结合^(137)Cs示踪技术与前人研究,对青藏高原高寒草甸土壤的整体侵蚀水平及其土壤有机碳流失进行了估算。[结果]未受人为扰动的高寒草甸土壤自上而下表现出3个层次(A,B和C层)的理化性质特征,其^(137)Cs分布遵循显著指数递减模式。目前,高原草甸土壤年均侵蚀模数约为77~230 t/km^(2),推测其每年直接导致的土壤有机碳损失量平均不低于4.86 t/km^(2)。[结论]青藏高原高寒草甸土壤侵蚀水平整体较弱,但因土壤侵蚀流失的有机碳不容忽视。在未来气候变化背景下,升温导致的土壤湿度下降对植被生长的限制,以及人类活动的影响,较大可能成为诱使青藏高原草甸土壤退化和有机碳流失的潜在因素。

^(137)Cs-γ源空气比释动能率标准装置不确定度的评定

针对^(137)Cs源空气比释动能率标准装置开展不确定度评定,分析了空气比释动能测量值不确定度测量采用的数学模型及主要的不确定分量,利用不确定度评定方法,计算得到空气比释动能装置测量结果的不确定度报告。对空气比释动能测量值不确定度各分量进行分析及计算,结果表明,^(137)Cs源空气比释动能率标准装置的相对扩展不确定度为8.2%(k=2),满足相关规定要求。

三峡地区侵蚀泥沙的^(137)Cs法研究

198 9年以来三峡地区开展的侵蚀泥沙13 7Cs示踪的初步研究表明:三峡地区紫色土陡坡耕地侵蚀强烈,坡度>2 5°的坡耕地,侵蚀速率高达712 6 94 5 2t/(km2 ·a) ;黄壤质地粘重,抗蚀性好,坡度2 9°的陡坡耕地的侵蚀速率仅2 5 0 9t/(km2 ·a)。林草地侵蚀轻微,坡度2 5°林草地的侵蚀速率为30 6 6 88t/(km2 ·a) ,较坡耕地大致低一个数量级。上世纪6 0年代以来,开县小江河床上涨强烈,两岸滩地也有淤积发生,淤积厚度10 70cm不等,低滩地泥沙淤积厚度大于高滩地。开县春秋水库小流域输沙模数为15 6 0t/(km2 ·a) ,由于谷地泥沙淤积极为有限,此值基本可代表该流域的侵蚀模数。全国土壤侵蚀遥感普查公布的川东平行岭谷区侵蚀模数为30 0 0 5 0 0 0t/(km2 ·a)。