带壳JH-14C传爆药烤燃实验及响应特性数值模拟

为了探究受外部不同温度影响下带壳JH-14C传爆药的响应特性,设计了一套慢速烤燃下可测量JH-14C传爆药温度变化和壳体应变的实验装置,获取了不同升温速率下弹体内部温度随时间变化曲线、慢烤响应过程中装药壳体径向应变历程曲线,揭示了带壳JH-14C传爆药的慢速烤燃响应特性,将烤燃实验中弹体径向应变测试结果和炸药反应烈度相关联,提出了一种弹药烤燃实验反应等级的判定方法;基于热力学和装药化学反应,建立了带壳装药烤燃热传导模型和Arrhenius模型,采用BP神经网络反演了JH-14C传爆药热的热反应参数,对不同升温速率下弹体内部的温度场进行了研究。结果表明:升温速率越低,装药的响应温度越高,响应越剧烈;随着升温速率的降低,炸药的点火区域从炸药两端外缘逐渐向炸药内部转移。

几种软体动物对~14C-DDT和~14C─杀灭菊酯的积累和排泄

应用同位素示踪技术研究了几种软件动物：翡翠贻贝、波纹巴非蛤、凸加夫蛤、曲畸心蛤、伊萨伯雪蛤，纵带滩栖螺和珠带拟蟹守螺，对＾１４Ｃ－ＤＤＴ和＾１４Ｃ－杀灭菊 酯和积累和排泄。结果表明：＾１４Ｃ－ＤＤＴ能很快地在动物体中积累，翡翠贻贝和波纹巴非蛤积累ＤＤＴ的能力最高，腹足类的纵带滩栖螺和珠带拟蟹守螺积累ＤＤＴ的能力较差。＾１４Ｃ－ＤＤＴ在动物中的分布具有器官特异性。

西安市2016-2017年大气化石源CO2的14C示踪研究与来源的初步分析

14C是研究城市中化石能源碳排放状况的有效手段;认识化石源CO2(CO2ff)的主要来源将有利于针对性地制定减排方案。本文利用分子筛主动吸附采样方法对西安市大气CO2行了连续积时采样,并利用AMS-^14C示踪方法,研究了西安市2016-2017年CO2ff的浓度变化,同时基于CO2ff与大气污染物的同源性,对CO2ff的主要来源进行了定性分析。2016年1月至2017年1月,西安大气△^14C季节变化显著,变化范围是(-1.00±2.84)‰-(-187.25±3.62)‰,平均值为(-63.20±17.35)‰,相对于2012-2013年的平均值(-41.3±27.4)‰有明显的下降。CO2ff变化范围是(6.91±1.94)-(105.60±3.09)μmol·mol^-1,呈显著的夏季低、冬季高的季节变化特征,与前人研究结果一致。CO2ff与SO2及NO2浓度总体上呈相同的季节变化特征,但与两者的相关性存在季节差异:在春夏季,CO2ff与SO2(R2=0.47,p<0.01)的相关性较强;而在秋冬季,CO2ff与NO2(R2=0.73,p<0.01)的相关性更为显著。可能是由于大气扩散条件的改变使得采样点CO2ff的主要来源发生了变化。春夏季节,大气扩散条件较好,采样点化石源CO2可能主要受到工业燃煤(高空排放)的影响,而秋冬季节,受到不利于扩散的气象条件的影响,化石源CO2可能主要受到采样点周围交通源(近地面排放)的影响。该研究结果可为CO2ff的源解析研究及大气CO2样品采集提供参考。

聚黑-14C的传爆装置冲击起爆实验及数值模拟

基于聚黑(JH)-14C传爆药的小隔板试验方法及结果,建立了小隔板试验有限元模型并进行了模拟计算,确定了密度为1.65g/cm^3时JH-14C的Lee-Tarver参数。以RDX-8701为主发药柱,对实际装药条件下JH-14C的传爆装置进行了冲击起爆实验,得到了钢鉴定块的凹坑深度。根据小隔板试验确定的JH-14C传爆药Lee-Tarver参数,建立了全尺寸的冲击起爆实验有限元模型,并对比分析了模拟结果与实验结果,通过改变导爆药柱顶部的钢隔板厚度,确定了JH-14C的传爆装置发生冲击起爆的临界钢隔板厚度。结果表明,冲击起爆实验中钢鉴定块的凹坑深度约为2.1mm,模拟计算结果与实验结果基本吻合;JH-14C的传爆装置冲击起爆的临界钢隔板厚度在4~5mm。

银川平原承压水氢氧同位素组成与^14C年龄分布特征

利用地下水氢氧同位素(2H、3H和18O)和碳同位素(14C)方法,分析银川平原承压水的补给更新能力。在平原区采集承压水氢、氧、碳同位素样品45组,测试其氢氧同位素含量和14C年龄。据测试结果分析,地下水氢、氧、碳环境同位素分布特征存在较好的一致性,揭示了该区承压水的补给、流动的区域规律和局部变化特征。地下水14C测年结果显示,承压水年龄大多介于3000~22290 a之间,同时采用Tamers和Gonfiantinie模型对14C年龄校正进行了对比分析。沿同位素水文地质剖面计算得出:银川以北贺兰山前向平原中部地下水的流动速率为2.22~0.63 m/a,呈现由南向北递减的特征;从青铜峡冲洪积区向平原中部地下水由每年流动十余米减少至2 m。综合分析认为,银川平原承压水流动缓慢,水交替循环时间长,局部与潜水水力联系较密切,在承压水开采区,潜水越流补给量可达45%,适量开采存在一定程度的可更新性。

[A环-U-^14C]丙酯草醚在土壤中的吸附与解吸特性研究

丙酯草醚(ZJ0273)是我国拥有自主知识产权的新型高效油菜田除草剂。本文以[A环-U-14C]丙酯草醚为示踪剂,在实验室模拟条件下,采用液体闪烁测量技术对其在7种土壤中的吸附和解吸特性进行了研究。结果表明:(1)丙酯草醚在7种土壤中的吸附等温线均能极显著符合Freundlich、Langmuir和线性模型,相对而言,前两种模型的相关系数R2(0.9883~0.9998)明显高于线性模型(R2=0.9173~0.9593);(2)丙酯草醚在7种土壤中的解吸等温线能被Freundlich模型和线性模型很好地描述;(3)丙酯草醚极易被土壤吸附,不同类型的土壤对其吸附的差异较大,吸附常数KF与土壤有机质含量呈显著正相关,与之对应的解吸率极低。丙酯草醚吸附解吸过程存在明显的滞后现象,应科学合理地在有机质丰富的土壤中使用。

应用氚和^14C方法确定柴达木盆地诺木洪地区地下水年龄

以柴达木盆地的诺木洪为研究区,利用氚与14C方法计算了当地各水体的年龄,分析地下水年龄分布特征及其可更新能力。结果表明:山区至冲洪积扇中部地下水年龄为15~18 a,为1952年之后补给的现代水,更新能力较强;冲洪积扇前缘地下水年龄不超过2 ka,具有现代水与古水混合的特征,更新能力较差;溢出带到盆地中心地下水年龄急剧变老,变化范围为5~28 ka,据此推测研究区溢出带位置的隐伏断层具阻水性质,该位置的地下水基本无更新能力。

好氧土壤中[C环-U-^14C]丙酯草醚的结合残留及其在腐殖质中的分布动态

农药的环境行为与归趋,尤其是结合残留研究,是新农药安全性评价的重要内容之一,这关系到新农药的科学使用。利用14C同位素示踪技术研究了[C环-U-14C]丙酯草醚(ZJ0273)在3种不同类型好氧土壤中的结合残留及其在富啡酸、胡敏酸和胡敏素中的动态分布。结果表明:(1)在整个培养过程中,土壤中的丙酯草醚结合残留量均随时间而递增。培养至75d,红砂土(S1)、黄松土(S2)与淡涂泥田(S3)中的14C-BR最大值分别为引入量的12.55%、20.35%和20.49%,且富含有机质和pH较高的土壤更易与丙酯草醚形成结合残留;(2)丙酯草醚与富啡酸、胡敏酸和胡敏素形成的结合残留,含量大小依次为富啡酸>胡敏素>胡敏酸。因此,丙酯草醚与土壤基质形成结合残留的过程中,富啡酸起主要作用,而胡敏酸的作用最小。

PCR法和14C呼气试验检测幽门螺杆菌的比较

用聚合酶链反应（ＰＣＲ）和１４Ｃ呼气试验（１４Ｃ－ＵＢＴ）对６６例上消化道疾病患者进行幽门螺杆菌（Ｈｐ）检测，结果ＰＣＲ检出率为６９．７％，１４Ｃ－ＵＢＴ检出率为７１．２％，ＰＣＲ、１４Ｃ－ＵＢＴ两种方法诊断Ｈｐ感染的敏感性均为１００％，特异性分别为９５．２％和９０．５％，精确性分别为９８．５％和９７．０％；慢性萎缩性胃炎和慢性浅表性胃炎Ｈｐ检出率分别为７７．８％和６５．０％，两者无显著性差异；Ｈｐ感染无性别差异。研究结果表明，１４Ｃ－ＵＢＴ和采用自制的采样器获取胃粘膜组织进行ＰＣＲ检测Ｈｐ均具有非创伤性、简便、高敏感性和特异性的优点，后者还可进行Ｈｐ细胞毒株和非细胞毒株的区分。

基岩就地^14C测年及古地震潜在应用

在陆地表面系统,^(14)C主要通过宇宙射线与大气和暴露岩石2个明显不同的介质发生核反应产生。在大气中生成的^(14)C,由此建立的^(14)C测年方法已广泛应用于考古学和古环境及地球各圈层的相互作用等方面的研究,推动了相关学科的发展;在基岩中产生的就地(in situ)^(14)C,随着加速器质谱计探测灵敏度的提升,就地^(14)C对地表过程的研究潜力开始得到广泛认可和关注,也已成为解决一些地球科学问题的重要方法。文中简要介绍了就地^(14)C的形成机制、产率值、实验方法的历史与现状以及使用宇宙成因核素研究基岩正断层活动性方面的最近进展。

土食性大型土壤动物转化土壤有机碳的^14C示踪法应用研究进展

土壤有机C是维持全球C平衡过程中的重要C库,其降解和转化在地球化学循环中占有重要地位。大型土壤动物对土壤有机C的稳定性起着重要的调控作用。14C示踪技术由于在测定目标化合物的转化速率和定位代谢产物和残留物分布上的优势,近年来在土壤有机C稳定性研究中得到了广泛应用。本文综述了3种典型土食性大型土壤动物,白蚁(Isoptera:Termitidae)、甲虫幼虫(Coleoptera:Scarabaeidae)和蚯蚓(Oligochaeta:Lumbricidae),对土壤稳态有机C降解转化的14C示踪研究结果及相关的微生物作用。食土白蚁和甲虫幼虫的极端碱性(pH10～12.5)肠道段和肠道内的特殊蛋白酶的共同作用促使这两种动物可以选择性地降解和矿化腐殖酸中的稳态多肽等组分,进一步提高腐殖酸的腐殖化程度。食土蚯蚓体内含有高活性的纤维素酶,能促进纤维素的降解。虽然木质素在蚓粪中能发生降解,蚯蚓也能降解植物树叶,但是食土蚯蚓能否降解或选择性降解稳态土壤有机C的研究还极少。大型土壤动物肠道内含有大量微生物及酶,这些微生物在土壤动物降解和腐殖化有机C的过程中所起的具体作用如何以及这些酶的来源还不是很清楚。文中总结了目前对大型土壤动物转化土壤有机C认识上的不足,并对一些优先研究方向提出了建议。

关中地区2万年以来黄土序列中蜗牛化石及其有机质的^14C-AMS测年初探

前人在黄土—古土壤地层的14C年代学研究中,探讨了不同测年物质的可靠性,但不同物质组分获得的年代差异较大,这是由于选用的样品不符合定年条件,所以选择可靠的样品组分和有效的前处理方法显得尤为重要。对关中地区2万年以来黄土序列中有机质、花粉浓缩物和蜗牛化石进行了AMS14C年代学研究。运用现生蜗牛壳体的AMS14C测定来校正化石蜗牛的年龄,结合剖面中孢粉浓缩物、土壤有机质的AMS14C年代学对比研究,发现蜗牛化石壳体的文石可以提供较可靠的年代数据,为14C测年的可靠性研究提供了一种可能的途径。

水分胁迫对棉花不同部位主茎叶^(14C)同化、分配的影响

以新棉33B为试验材料,在防雨棚中设置严重干旱、中度干旱和正常供水3个处理(土壤水分分别为田间持水量的35%～45%、45%～65%、65%～85%),利用14CO2同位素示踪技术研究了水分胁迫对棉花不同层次主茎叶光合同化物运转分配的影响。结果表明:干旱胁迫使叶片光合产物合成受阻,降低了叶片14C的同化量。并且随着干旱程度增强,源叶中光合产物输出率也相应提高。不同生育时期干旱胁迫对源叶光合产物的分配影响不同。严重干旱在蕾期促进光合产物分配到根部和主茎生长点,花铃期及吐絮期促进光合产物分配到邻近的棉铃;中度干旱在蕾期促进光合产物向根部和主茎生长点分配,而盛花期则促进光合产物向下部器官的分配,吐絮期大部分光合产物分配到了邻近棉铃。

幽门螺杆菌感染密度与^14C尿素呼气试验检测值的关系

目的探讨幽门螺杆菌(Hp)感染密度与14C尿素呼气试验(14C-UBT)检测值的关系。方法选择我院118例14C-UBT检查阳性患者,所有患者均取胃黏膜病理切片改良Giemsa染色,并按悉尼标准进行分析,比较病理组织学Hp的密度半定量值与14C-UBT检测值之间的关系。结果胃黏膜切片病理组织学检查,不同Hp密度患者14C-UBT检测值间差异有统计学意义(F=3.06,P<0.05)。结论Hp的密度与14C-UBT检测值高低有关,14C-UBT检测值在一定程度上可反映Hp感染的严重程度。

边界条件对北太平洋自然^14C分布的影响

利用一个北太平洋海盆尺度环流模式模拟了北太平洋自然14C的分布和吸收。为了考察开边界与闭边界模式的不同以及不同的开边界条件对模拟结果的影响,相应地做了两个开边界的试验和一个闭边界试验。结果表明,由于自然14C的模拟需要长时间的积分才能达到稳态,因而边界的处理对模拟结果有很大的影响;在闭边界试验中,总体上模拟结果偏大,采用开边界条件打开南边界改变了闭边界中模拟结果偏大的状况。但是,在开边界试验中,边界处观测资料的影响也是显著的。当在边界考虑了出流和入流的不同时,与入流时采用零梯度边界条件的试验相比,入流时边界值给定为观测数据的试验得到了较好的模拟结果,与观测结果更为接近。

北京市冬季大气化石源CO2典型日变化的14C示踪研究

城市作为化石源CO_2(CO_(2_(ff)))排放的热点区域.获得其大气CO_(2_(ff))浓度的日变化特征对于深刻理解城市地区CO_(2_(ff))的时空变化规律,进而制定合理的节能减排政策至关重要。本研究通过AMS-^(14)C技术,示踪了北京市冬季一个典型日变化事件中大气(CO_(2_(ff)))的变化过程,并探讨了其影响因素。本次日变化事件中大气δ^(13)CO_2的值为(-13.9±0.8)%。(-14.8‰—-12.7‰),△^(14)CO_2的值为(-151.6±51.3)‰((-214.2±2.9)‰-(-82.3±3.0)‰),CO_(2_(ff))浓度为104.4±44.0μL·L^(-1)(168.6±2.7-52.1±3.2μL·L^(-1)。CO_(2_(ff))浓度具有较大的曰变化,夜晚CO_(2_(ff))浓度明显高于白天,主要是由于夜间大气混合层高度较低、供暖消耗更多的化石燃料以及在东南风条件下因北京不利的扩散条件而使CO_(2_(ff))聚积。此外,在早晚高峰期间,观察到由于交通流量增加引起的较高CO_(2_(ff))浓度。同期PM_(2.5)浓度相似的日变化过程进一步验证了本次CO_(2_(ff))观测结果的可靠性。

内蒙古大青山南麓古土壤^14C测年研究

对采自内蒙古自治区土默特左旗上达赖村附近的大青山南麓山前断裂带上 5 个钙质古土壤样品和 1 个陶片样,分别用 NaOH 溶液将古土壤样品分离出胡敏酸、胡敏素和古土壤全碳以及无机碳酸盐等不同组分,对这些组分进行 C 年代测定,同时对陶片进行热释光的年龄测定,以探讨古土壤的中不同组分的 C 测年可14靠性。

14C-尿素呼气试验诊断HP感染的检测方法比较研究

自1983年澳大利亚学者等首次从胃炎患者的胃黏膜中分离出一种螺旋弯曲杆菌以来,因其与多种胃肠道疾病相关而成为近年来研究热点。而在对幽门螺杆菌(Hp)的临床检测过程中,14C呼气试验法以敏感性和特异性分别达到95%以上,并能准确测定Hp阴转及复发或再感染,以及无痛、无创、快捷简便、无交叉感染的优点,成为抗Hp治疗的药物筛选及疗效检测的重要手段。为进一步优化尿素呼气试验对Hp感染的检测,本研究将分别采用固体、液体两种集气瓶收集气体检测Hp,并对两种结果进行分析比较,寻找价格低廉、灵敏有效、更加方便快捷的检测方案。

加速器质谱14C制样真空系统及石墨制备方法研究

14C制样真空系统和石墨制备方法是高精度低本底14C加速器质谱(AMS)测量的关键,而碳污染、石墨产率不稳定和同位素分馏等问题是限制该技术发展的主要难题。为了降低传统在线还原法对制样系统长时间静态真空的要求和解决Zn-TiH2/Fe火焰封管法中不可控的CH4等问题,提高石墨合成的稳定性和控制本底,本文建立了基于Zn/Fe火焰封管法的14C制样真空系统和石墨制备方法。通过比较Zn/Fe在线法和Zn/Fe火焰封管法对石墨束流性能以及标样的影响,发现Zn/Fe火焰封管法相较Zn/Fe在线法能明显克服大气泄漏问题,改善化学流程本底(0.24~0.32pMC),提高方法测年上限(47000~48000ya),同时石墨束流输出稳定。进一步利用标准样品和本底样品评估了Zn/Fe火焰封管法的技术特点,实验结果表明该法的精密度好(RSD=0.35%,n=20,标样OXⅡ),准确度高(IAEA系列标样的测定值与认定值线性拟合方程y=0.9969x+0.0013,R2=1),实验本底低(无机碳46296±271ya和有机碳48341±356ya)。因此,该石墨样品制备真空系统及Zn/Fe火焰封管法技术具有石墨品质优、化学流程本底低、准确度和精密度高等特点,满足高精度低本底14C-AMS测定石墨样品制备要求。

湿法氧化法分析水中有机14C的初步实验研究

碳元素是生物体有机物的基本组成成分,很容易被活机体吸收同化。而14C是低能纯β辐射体,具有很长的半衰期(5730年)和很高的同位素交换率,会对生物体产生内照射剂量,而水是地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈联系的纽带,因此水中14C的测量方法受到人们的广泛关注。有机14C作为水中14C的一个重要组成部分,测量方法显得尤为重要。水中14C采用过硫酸钾-硝酸银的湿法氧化法作前处理,碳酸钙粉末悬浮法制样,液闪谱仪测量,开展了初步的实验研究。方法回收率为96.4%,探测下限为0.40Bq/L(样品量60mL,测量时间300min),加标样品的实验结果表明该方法可应用于水样品中14C的分析测量。