核电厂气态^(14)C辐射剂量估算模型研究

核电厂释放的^(14)C是公众剂量的主要贡献核素,因此有必要合理评价核电厂^(14)C排放所致公众辐射剂量。对目前国内外气态^(14)C辐射剂量估算模型进行分析比较,结果表明比活度模型假设受照人体内、陆生动植物产品中、环境大气中^(14)C与^(12)C的比率均相同,不考虑环境空气中稳定碳浓度变化、以及具体动植物产品中稳定碳的含量,会导致剂量估算结果偏保守;通过对模型参数选取的分析研究,发现空气、动植物产品中稳定碳浓度的含量对^(14)C辐射剂量估算结果影响较大。因此建议对核电厂场址周围不同类型动植物产品中稳定碳含量进行测量,获得较为实际的参数用于核电厂气态^(14)C辐射剂量评价。

低温等离子体处理^(14)C烷烃类化合物的实验研究

压水堆中的^(14)C气态流出物主要以烷烃类化合物的形式存在。本研究以^(14)C烷烃类化合物中占比最大且化学性质最稳定的^(14)CH_(4)作为处理目标,引入低温等离子体技术,对其放电行为和CH_(4)处理性能进行探究。结果表明:在常温常压、输出电压17.89 kV、气体流速0.83 cm/s的最优条件下,等离子体的CH_(4)处理效率可达99.37%,CO_(2)选择性可达46.99%;通过提高输出电压、反应温度以及降低气体流速均能有效提升等离子体的CH_(4)处理性能;除CO_(2)外,等离子体处理CH_(4)过程中伴随产生的副产物有30余种,以有机物为主;等离子体处理CH_(4)的动力学过程符合准一级反应动力学模型,相应的速率常数为1.1048 m^(3)/(kW·h)。以上结果表明,等离子体技术在^(14)C废气处理和监测领域,尤其是^(14)C烷烃类化合物处理方面具有广阔的发展前景。

高比活度[苯环-^(14)C]-环磺酮在好氧土壤中的降解转化研究

环磺酮是一种4-羟基苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂类除草剂,研究环磺酮在好氧土壤中的降解规律对其环境安全性评价具有重要意义。本研究以高比活度[苯环-^(14)C]-环磺酮为示踪剂,综合运用同位素示踪法并有机结合液相色谱-高分辨质谱等现代仪器分析方法,研究并明确了环磺酮在好氧土壤中的主要降解产物、降解途径及降解产物含量随时间的变化规律。结果表明,在好氧培养条件下,环磺酮母体在红壤土、潮土、黑土和褐土4种供试土壤中的降解均符合一级动力学模型,其半衰期分别为13.18、5.05、10.49和2.82 d;环磺酮在4种好氧土壤中均存在M1、M2和M3三种主要降解产物,并推断了其在好氧土壤中的降解途径;除潮土120 d采样点外,在整个培养过程中,4种土壤中降解产物含量均表现为M2(0.5%~60.8%AR)>M3(0.0~10.0%AR)>M1(0.0~3.9%AR)。本研究结果为环磺酮的环境安全性评估提供了基础数据和科学依据。

放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

核电厂流出物中^(14)C在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用

滨海核电厂流出物的排放会对周围公众产生照射,其中剂量贡献最大的放射性核素为^(14)C,又以食入海产品中^(14)C所致的剂量占比最高。在进行食入海产品这一关键途径的剂量评价时,海产品中^(14)C的浓集情况将直接影响剂量评价的合理性。本文采用比活度平衡模式,充分考虑福清核电厂址海域海水及海产品实际碳含量,计算出不同种类海产品^(14)C浓集因子,并通过与部分厂址海产品的^(14)C浓集因子实测值及国际原子能机构(IAEA)推荐值对比验证,得到了适用于福清核电厂址海域的海产品^(14)C浓集因子,推荐鱼类取6800、藻类取5300、甲壳类取5000、软体动物取4500,并应用于公众剂量评价,划分不同年龄组,计算出食入海产品中^(14)C所致的公众个人有效剂量。

^(14)C大面积平面源的研制

为了解铝阳极氧化膜的吸附性能对制备^(14)C大面积平面源的影响,研究不同厚度(4~12μm)的铝氧化膜对^(14)C的吸附效率,吸附槽中溶液的量对^(14)C的吸附效率、平面源均匀性的影响,以及^(14)C溶液比活度对吸附率的影响,并对研制的^(14)C平面源进行均匀性、牢固性检测,以及发射率定值。结果显示,研制的^(14)C平面源(100 mm×150 mm)均匀性<10%,牢固性<0.01%;使用2πα、2πβ表面发射率标准装置测量^(14)C平面源,坪区达到400 V,每100 V坪斜为0.3%,小能量损失修正因子为0.2%;测量不确定度为2%(k=2)。研制的^(14)C平面源技术参数满足相关平准源标准的要求。

退役石墨中^(14)C的分析

随着国内反应堆退役工作的逐步推进,将有大量放射性石墨需要处理或处置。石墨的处理方法与石墨的放射性源项及活度密切相关,^(14)C是其主要源项之一。本文基于石墨高温氧化、Carb-Sorb E吸收CO_(2)的技术路线,建立了石墨中^(14)C的快速分析方法,前处理时长约2 h。对于0.4 g石墨样品,本方法的化学回收率可达98%以上,检出限为0.068 Bq·g^(-1),对^(3)H、^(36)Cl、^(60)Co等干扰核素的去污因子为103~105。该方法已成功用于某研究堆退役石墨样品的分析。

尿素[^(14)C]胶囊中^(14)C核素的鉴别

^(14)C-尿素呼气试验是幽门螺杆菌检测的“金标准”,检测时受试者需要服用^(14)C标记的尿素胶囊,为保证药品质量,需对尿素[^(14)C]胶囊中的有效成分^(14)C进行核素鉴别,目前尚缺乏简单可行的核素鉴别方法。本工作建立了一种基于液闪测量的尿素[^(14)C]胶囊中^(14)C核素鉴别方法。通过研究氧气和乙醇对液闪β谱图的影响,确定了低淬灭^(14)C样品制备方法,去除氧气时间大于10 min,乙醇添加量应小于1.67%,样品“有效期”为30 min。在相同测量条件下,通过比较低淬灭样品和无淬灭^(14)C标准源的β谱图的特征点,实现了尿素[^(14)C]胶囊中^(14)C核素的鉴别。采用所建立的方法对上海某公司3批次尿素[^(14)C]胶囊中的^(14)C进行鉴别,证明了建立的^(14)C核素鉴别方法可行有效。

基于AMS的^(14)C法对生物质与煤混燃掺烧比测定的研究进展

生物质与煤耦合燃烧不仅可以提高生物质资源利用率,还可以达到减排效果,以符合碳交易市场要求。将生物质与煤混燃技术广泛应用于发电厂,需要对生物质掺混比进行高精度测定。然而,当前工业技术测量的速度和精度还有待提高。基于加速器质谱(AMS)的^(14)C检测法能够更准确迅速地进行^(14)C含量的测定,从而得出生物质掺混比例。本文阐述了生物质掺混比的高精度快速测定方法,并从采样方法、^(14)C含量测定、掺烧比计算模型、误差分析等方面对基于AMS的^(14)C检测方法进行了分析,并提出了测量方法的改进建议和展望,以期对生物质与煤耦合燃烧输入侧掺混比精确快速测定提供科学参考和建议。

不同饮水量对^(14)C⁃尿素呼气试验结果影响的临床研究

背景:部分患者行^(14)C⁃尿素呼气试验(UBT)时存在尿素胶囊潴留食管的情况,饮水量对^(14)C⁃UBT评估幽门螺杆菌(Hp)的影响尚未明确。目的:探讨不同饮水量对^(14)C⁃UBT结果的影响。方法:纳入2022年7月—2023年8月重庆大学附属涪陵医院拟行^(14)C⁃UBT并行无痛胃镜检查的400例患者,根据饮水量不同随机分成4组,其中A组饮水量25 mL,B组50 mL,C组75 mL,D组100 mL。行^(14)C⁃UBT后30 min内接受无痛胃镜检查。记录尿素胶囊在食管内的潴留情况。同时行Hp组织学检查和免疫组化染色。结果:A组、B组、C组、D组尿素胶囊的食管潴留率相比差异有统计学意义(P<0.05),其中A组胶囊潴留发生率显著高于其余三组(P<0.05)。四组诊断Hp的敏感性、准确性相比差异有统计学意义(P<0.05),而特异性无明显差异(P>0.05)。其中A组、D组的敏感性、准确性显著低于B组、C组(P<0.05)。结论:饮水量50~75 mL对^(14)C⁃UBT的影响较小,尿素胶囊在食管内潴留较少,可在临床上推广。

幽门螺杆菌感染内镜下胃黏膜表现与^(14)C尿素呼吸试验结果的相关性分析

目的:探究幽门螺杆菌(Hp)感染内镜下胃黏膜表现与^(14)C尿素呼吸试验结果的相关性。方法:以2021年9月至2022年9月102例慢性胃炎患者为研究对象,均给予内镜检查及^(14)C尿素呼吸试验,比较Hp阳性组及Hp阴性组患者的^(14)C-UBT检测值,并分析慢性胃炎患者内镜下表现与^(14)C-UBT检测值的关系;比较不同胃炎类型患者^(14)C-UBT检测值。结果:Hp感染阳性患者^(14)C-UBT检测值高于Hp感染阴性患者(P<0.05)。内镜下有皱襞增生的慢性胃炎患者^(14)C-UBT检测值大于无皱襞增生,有萎缩患者的^(14)C-UBT检测值大于无萎缩患者(P<0.05)。102例慢性胃炎患者中共检出浅表性胃炎40例、糜烂性胃炎9例、萎缩性胃炎53例,糜烂性胃炎、萎缩性胃炎患者的^(14)C-UBT检测值大于浅表性胃炎患者(P<0.05)。结论:慢性胃炎患者^(14)C-UBT检测值与Hp感染及内镜下表现有关,且胃炎类型也与^(14)C-UBT检测值有关。

^(14)C同位素研究进展

^(14)C是一种重要的放射性示踪剂,能够揭示物质的分布、代谢机制及迁移路径,广泛应用于生物医药、农业、地质和环境等领域。近年来^(14)C标记化合物的需求不断增长,其应用研究领域不断拓展。本文总结了^(14)C同位素的来源、制备和分离纯化方法,^(14)C标记化合物的制备和结构鉴定方法,以及^(14)C标记化合物在相关研究领域的应用情况,着重探讨了^(14)C同位素分离纯化技术的发展现状和趋势,希望在解决^(14)C排放污染的同时,实现^(14)C的资源化利用,并促进^(14)C应用研究的进一步发展。

应用^(14)C测年法确定太原市东山岩溶水年龄

东山岩溶水系统是兰村泉域的重要组成部分,查明其补给、径流、排泄关系,对兰村泉域水资源开发利用与保护有重要的指导意义。根据地质构造、地下水流场,将东山岩溶水系统划分为补给-径流区、转换带和汇水区。采集了岩溶水^(14)C样品,根据测试值计算了系统内岩溶水年龄,并分析了其整体分布特征及成因。选取了5条具有代表性的路径,分析在径流过程中岩溶水年龄的变化过程。结果显示:从补给区到汇水区岩溶水年龄逐渐增大,在转换带由于现代水通过范庄断裂的补给,其年龄减小,接近现代水。将系统岩溶水划分为杨兴河补给-径流区、乌河补给-径流区、现代水补给区、大盂盆地汇水区及阳曲盆地汇水区。据此,将东山岩溶水系统分为杨兴河岩溶水子系统与乌河岩溶水子系统。

重水堆核电站气态^(14)C的产生释放及控制研究

核电站气态流出物中的^(14)C主要通过呼吸和饮食两种途径进入人体,对人体形成内照射伤害。重水堆^(14)C的产量约为相同装机容量轻水堆的40倍,因此,重水堆气态^(14)C的排放控制对保护公众健康尤为重要。本文通过研究重水堆核电站^(14)C产生机理,分析和计算各系统^(14)C存在的形态以及产生量,梳理^(14)C在重水堆核电站内的转移过程及最终排放的途径,提出了减少气态^(14)C向环境排放的措施,为重水堆核电站有效控制气态^(14)C排放提供了指导。

^(14)C尿素呼气试验在诊断幽门螺杆菌感染中的临床价值

目的分析^(14)C尿素呼气试验(^(14)C-UBT)在幽门螺杆菌(Hp)感染诊断中的应用价值。方法本项研究于2019年6月正式启动,截止时间是2022年6月。选用此时间段到医院接受就诊的上腹部不适患者200例为研究对象,均接受快速尿素酶试验(RUT)和^(14)C-UBT,以活体组织检查为诊断金标准,对比观察两组诊断方法应用价值。结果200例患者中,经病理检查确诊有181例,比较两组检测方法对慢性胃炎、十二指肠炎、消化性溃疡等疾病的诊断阳性率,对比两组检测方法对胃癌、胃息肉、慢性胃炎的阳性检出率,结果无显著差异(P>0.05);在十二指肠炎、消化性溃疡阳性率诊断上,^(14)C-UBT阳性检出率高,组间数据比较差异具有统计学意义(P<0.05);比较两组诊断方式的诊断效能,包括对疾病的诊断灵敏度、准确度等,^(14)C-UBT检测方法具有更好的诊断效能(P<0.05)。结论^(14)C-UBT和RUT是诊断HP感染的有效检测手段,但前者能有效提高Hp检出率,且诊断效能较为显著,能够为患者后续诊治提供更多的指导依据,临床值得推广应用。

土壤中^(14)C-甲磺隆存在形态的动态研究

利用同位素示踪技术 ,在实验室条件下研究了1 4 C -甲磺隆在 1 5种不同土壤中存在形态的动态变化。结果表明 ,土壤pH值与甲磺隆1 4 C残留物的降解半衰期、残留量及可提取态残留量呈显著的正相关 ,而与结合态残留量呈显著负相关 ;土壤微生物的活性越强 ,甲磺隆降解速率越快 ,但结合态残留量也越高 ;土壤中各腐殖质组分和粘粒的含量也影响甲磺隆在土壤中的降解速率和存在形态。土壤中甲磺隆的残留符合一级反应动力学指数方程C =C0 e-kt,拟合方程的复相关系数达到极显著水平。甲磺隆残留与土壤性质之间经逐步回归分析可得到拟合效果较好的方程 ,由各自变量的决定系数可知 ,土壤pH值。

鼎湖山森林土壤^(14)C表观年龄及δ^(13)C分布特征

本文结出鼎湖山五棵松、庆云寺和坑口 ３个森林土壤剖面有机碳１４Ｃ表观年龄，该地区成壤过程持续时间约为 ５００～ １０００ａ；最大１４Ｃ表观年龄分别为 ５ ５７２± ９４ａＢ．Ｐ．， ８ ６６３±１１２ａＢ．Ｐ和２８８３±７７ａＢ．Ｐ．３个剖面有机碳及其δ１３Ｃ变化均可分成２段：表面至约４０ｃｍ段，δ１３Ｃ变化范围分别为－２７４‰～－２４．１‰，－２７．５‰～－２２．２‰和－２４．４‰～－２０．１‰，有机碳含量变率大，有机质由“活动型”有机碳构成 ５约４０ｃｍ至约１６０ｃｍ段，δ１３Ｃ和有机碳趋于稳定，有机质由“稳定型”有机碳构成。剖面有机碳δ１３Ｃ平均值不但可用于Ｃ３，Ｃ４植被之区分，还可用于阔叶林、针叶林等植被类型之区分。

超高产冬小麦拔节期分蘖间^(14)C同化物分配及分蘖成穗特性的研究

鲁麦 2 2达到 90 0 0 kg/hm2的超高产需依靠一定数量的分蘖穗 ,分蘖穗约占总穗数的 50 %左右。鲁麦 2 2最大分蘖数和鲁麦 14相近 ,但分蘖成穗率显著低于鲁麦 14;不同蘖位分蘖的成穗率随密度的增加而降低。拔节期主茎 14 C同化物只有 2 .2 5%～ 6.0 7%向分蘖转移 ,存留在主茎的 14 C同化物有10 .4 6%～ 12 .72 %转移到籽粒中去 ;成穗分蘖 14 C同化物输出的比例更低 ,不成穗分蘖 14 C同化物向分蘖和主茎输出的比率显著高于成穗分蘖 ,可达总同化量的 2 5%左右。密度越高 ,有效分蘖向主茎和分蘖运输的 14 C同化物的量越少。鲁麦 2 2拔节期 14 C同化能力虽然较强 ,但 14 C同化物向分蘖输出的比例显著低于鲁麦 14。

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。

烯效唑干拌种对小麦光合作用和^(14)C同化物分配的影响

研究了烯效唑干拌种对小麦生育后期光合作用及14C同化物分配的调节效应。结果表明,烯效唑处理增加了植株冠层叶面积,处理间差异显著,以20mg/kg处理的效果最好。与对照相比,旗叶全展后30d,MDA含量降低了14.3%,可溶性蛋白质和叶绿素含量分别增加了59.4%和12.6%。烯效唑处理提高了小麦旗叶后期光合速率,改变了14C同化物在各器官中的分配比例,分蘖盛期标记的14C同化物分配到穗的比例提高了25.9%;灌浆中期标记的14C同化物分配到主茎穗和分蘖穗的比例分别提高了10.8%和27.2%。