正辛醇的γ辐照稳定性及辐解产物分析

在高放射性废液后处理的萃取工艺中,正辛醇被认为是具有应用前景的稀释剂之一,而研究其γ辐射效应对指导其实际应用具有重要意义.本文对N2环境下γ辐照后的正辛醇进行了紫外-可见(UV-Vis)光谱和傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究.结果表明正辛醇在100kGy以下辐照后化学结构未发生变化,而吸收剂量增至300kGy时有羰基化合物生成.通过色谱(GC)和色质联用(GC-MS)进一步分析了高剂量(600kGy)辐照后正辛醇的气体及液体辐解产物,发现主要气体产物为H2,并伴有微量的CO2和CH4;主要液体产物为正辛醛,其占未辐解正辛醇的质量百分含量小于1%,并伴有少量正庚烷和8-羟基十五醇.对辐照后正辛醇的化学结构及辐解产物的分析表明,正辛醇在氮气下经γ辐照后,主要发生α碳原子上的C-H键断裂,并伴有β碳原子上的C-C键断裂.此外,抽氢反应也是正辛醇辐解的重要途径.

合成榍石的抗辐照稳定性和热稳定性

以H2SiO3、CaCO3、TiO2为原料,通过固相反应合成榍石,并对合成的榍石进行热处理和60Co源辐照试验,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、激光拉曼光谱(LRS)等分析手段,研究合成榍石的抗辐照稳定性和热稳定性。结果表明,辐照累计剂量为5.76×105Gy的60Co源辐照没有造成榍石晶格的辐射损伤,合成的榍石具有良好的抗辐照稳定性;在200℃、400℃、600℃、800℃热处理24h,榍石晶体没有发生物相变化,合成榍石晶体具有良好的热稳定性。

核燃料循环中所用含磷萃取剂的辐照稳定性研究

对核燃料后处理以及高放废液处理中所用的含磷萃取剂的辐照稳定性已经进行了广泛的研究。对正辛基苯基-N,N’-二异丁基胺甲酰甲基氧化膦(CMPO)、二(2-乙基己基)磷酸(DEHPA)以及混合三烷基氧化膦(TRPO)等的辐照稳定性的研究进行了综述。主要介绍了CMPO、DEHPA和TRPO的辐解产物;辐照对萃取和保留的影响以及辐照后溶剂的净化方法。

AP1000化容系统离子交换树脂辐照稳定性研究

本研究针对AP1000化学和容积控制系统选型的树脂,在模拟电厂运行18个月的辐照总剂量后,对辐照前后的树脂样品进行了基本性能指标和应用性能全面分析。从辐照影响的角度预测了树脂降解对树脂自身交换能力、树脂物理稳定性、系统出水水质和运行周期的影响等,得出了:由于辐照降解,阴阳树脂可发挥交换能力的下降百分比,降解产物对主回路系统水化学品质的影响,辐照降解对树脂外观和机械强度以及阴树脂动力学性的影响。为AP1000工程实际应用评估辐照对CVS树脂运行周期和去污效率的影响提供了参考依据。

钙钛矿太阳电池中各功能层的光辐照稳定性研究进展

钙钛矿太阳电池简单的制备工艺、低廉的成本和优异的性能使其有望替代已产业化的硅太阳电池,革新现有能源供给结构,然而,钙钛矿太阳电池的稳定性差制约了其产业化进程,本文分别介绍了光辐照下,钙钛矿薄膜内部本征的离子迁移行为和由此产生的磁滞、荧光淬灭/增强和电池失效问题;以及典型的TiO2/钙钛矿界面的紫外光不稳定、空穴传输层和金属电极不稳定问题.作为依光器件深刻理解其光辐照稳定性对顺利解决电池各种环境稳定性问题至关重要.

TiO_2晶体和TiO_2-SiO_2复合变体对铀的吸附及其辐照稳定性

用Ｘ射线粉末衍射分析（ＸＲＤ）及红外光谱（ＩＲ）方法研究了ＴｉＯ２晶体中非晶态ＳｉＯ２的存在导致形成新的变体的过程；同时研究了ＴｉＯ２、ＳｉＯ２水合氧化物及其复合变体的辐照稳定性。结果表明，非晶态ＳｉＯ２的存在有助于由锐钛矿和金红石共同组成的ＴｉＯ２复合晶体转变为单一的锐钛矿。ＴｉＯ２、ＳｉＯ２及其复合变体良好的辐照稳定性为其用于核废料的处理提供了有利的条件。

放射性废树脂特种水泥固化体的辐照稳定性

为了研究辐照对放射性废树脂特种水泥固化体的影响,确保树脂水泥固化体在长期处置过程中的稳定性,该文重点比较了树脂固化体经过不同剂量的γ射线辐照前后抗压强度和冻融实验后强度以及核素浸出率的变化规律,并通过扫描电镜比较了辐照前后固化体水化产物微观结构的变化情况。研究结果表明:辐照会使固化体抗压强度降低,损失幅度随剂量的增加而增大,并会加剧冻融实验引起的固化体强度损失程度;辐照后固化体对浸出离子的吸附能力降低;微观结构中,铝胶胶团含量相对减少,辐照可能引起其水化产物中高铝凝胶的分解,从而导致对核素滞留能力的降低和浸出率的升高;在累积辐照剂量小于10~5 Gy时,辐照不会对固化体稳定性产生严重影响。

电子辐照对稀土永磁材料稳定性的影响

稀土永磁材料广泛应用于波荡器、同步辐射装置、粒子加速器等领域。在高能辐照环境中,射线粒子会对磁体的性能产生明显影响。影响磁体辐照稳定性的因素有材料矫顽力、磁体尺寸、磁体种类、射线能量等。本文依据相关文献,总结了影响磁体辐照稳定性的各种因素,并提出了改进磁体辐照稳定性研究的建议。

硅橡胶泡沫材料辐照稳定性的初步理论探索

采用密度泛函理论的B3LYP方法,以硅橡胶泡沫材料单体二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷为基础,对这2种单体和由其构成的4种短链结构进行了构型优化、能量计算、前沿轨道和振动分析等方面的理论计算探索,结果显示,当分子链结构中的原子排布更易形成共轭或等效于共轭的离域结构时,在遭受辐照等能量注入的情况下可将能量及时转移而一定程度上避免了链结构的断裂,分子链裂解的部位发生在共轭链段间隙处的可能性比较大,甲基乙烯基硅氧烷的引入并非一定会对材料的耐辐照稳定性起到增强作用.

Fe^(+)辐照下PH 13-8 Mo中不同尺寸NiAl析出相的稳定性与损伤特征

第二相颗粒会随着辐照损伤的累积而被破坏,研究不同尺寸第二相颗粒在辐照下的演化差异对于核用第二相增强合金的开发设计具有重要意义.以PH 13-8 Mo马氏体时效钢为研究对象,在室温下进行400 keV Fe^(+)辐照损伤试验,针对合金中第二相颗粒辐照稳定性特征和辐照诱导缺陷进行分析.采用不同时效条件,分别制备了包含平均尺寸为2.5,4.9和8.1 nm的金属间化合物NiAl的合金样品.通过透射电镜观察分析发现,累积辐照损伤达8 dpa后,除8.1 nm的NiAl相样品中有微弱的超点阵结构外,其他尺寸样品的析出相均由于辐照损伤破坏了超点阵结构;析出相NiAl尺寸为2.5 nm的样品中产生的辐照诱发间隙型位错环尺寸最小,为(3.5±0.5)nm.

Me-TODGA和TODGA萃取及辐照性能的对比研究

N,N,N’N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)是最常用的酰胺荚醚类萃取剂,N,N,N’N’-四辛基-2-甲基-3-氧戊二酰胺(Me-TODGA)是TODGA的一种衍生物,有望取代TODGA应用于高放废液分离流程。本文对比研究了Me-TODGA和TODGA萃取三价锕系、镧系元素以及Sr(Ⅱ)、Zr(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)等裂片元素的性能,并考察了吸收剂量对两者萃取性能的影响。结果表明,Me-TODGA和TODGA萃取高浓度金属离子时会出现三相,加入0.50 mol/L TBP-煤油溶液作相改良剂时,可防止三相的出现;Me-TODGA/TBP体系对于锕系、镧系、裂片元素的萃取能力弱于TODGA/TBP体系,有利于三价锕系和镧系元素反萃以及裂片元素的洗涤。Me-TODGA和TODGA萃取Eu(Ⅲ)和Sr(Ⅱ)分配比的对数值都随吸收剂量线性下降,但Eu(Ⅲ)和Sr(Ⅱ)的分离因子随吸收剂量变化较小。Me-TODGA的辐照稳定性相对于TODGA较差,加入TBP后体系的耐辐照性能有所改善。

高能粒子辐射直拉硅中辐照缺陷的控制

受高能粒子辐射,在直拉硅中会产生各种辐照缺陷,对硅及硅基器件的性能产生不利的影响,对辐照缺陷的控制可以增加硅的辐照稳定性。

密度泛函法研究几种甲基乙烯基硅橡胶初级交联链结构的辐射稳定性

借助于用密度泛函理论的第一性原理方法,研究了由硅橡胶材料的2种主要单体二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷所构成的4种初级交联链结构的化学构型、前沿轨道及相关能量、拉曼振动分析等信息。研究结果显示,交联链结构的波动性明显不如次级链结构;链结构中的原子排布可形成共轭或等效于共轭的离域结构时,可在遭受辐射等能量注入时将能量及时转移而在一定程度上避免其所在链结构的断裂;链结构发生裂解时的位点在共轭链段间隙或孤立乙烯基处的可能性较大;乙烯基的引入在一定程度上可以增加材料本身的化学稳定性却并非一定可以增强材料的辐射稳定性。

几种硅橡胶次级链结构辐射稳定性的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,以硅橡胶泡沫材料单体二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷为基础,研究了这两种单体和由其构成的四种次级链结构的相关能量、前沿轨道、振动分析等相关信息。结果显示,前沿轨道显示链结构的敏感点应在含Si-Si键的链端和乙烯基部分,分子链结构中的原子排布更易形成共轭或等效于共轭的离域结构时,在遭受辐照等能量注入的情况下可以将能量及时转移而一定程度上避免了链结构的断裂;在遭受外界能量注入时,裂解的部位发生在共轭链段间隙处和前沿轨道所显示的敏感点的可能性比较大。此外,也可以看到甲基乙烯基硅氧烷的引入在一定程度上可以增加材料的化学稳定性却并非一定会对材料的耐辐照稳定性起到增强作用,这应与单体的比例以及乙烯基片段在齿形波动的长链结构中所处的位置有着密切关系。

AAA级太阳模拟器的设计与研制

完成了一种光谱匹配、辐照不均匀度和辐照不稳定度均能达到A级标准的AAA级太阳模拟器的设计与研制。介绍了太阳模拟器的光源选择和滤光片的设计,给出了太阳模拟器的光机结构,测量了太阳模拟器的各项技术指标。结果表明,太阳模拟器的光谱匹配在波长400～1 100 nm处满足ASTM E927-10中AM1.5G A级要求。在有效辐照面55 mm×55 mm内,其平均辐照度达到1 000 W/m2,辐照不均匀度达到1.35%,辐照不稳定度达到1.27%。测量数据显示设计的太阳模拟器满足ASTM E927-10的AAA级标准。

疏水催化剂的研究与应用进展

简要概述了国内外对疏水催化剂的研究与应用进展。重点介绍了疏水催化剂的制备方法和催化交换性能研究,包括动力学、失活与再生及辐照稳定性研究,并对其发展进行了评述与展望。

微波烧结偏铝酸锂陶瓷的可行性研究

偏铝酸锂(γ-LiAlO_2)陶瓷,具有良好的热稳定性、化学稳定性、辐照稳定性和机械强度,以及与其他材料的广泛相容性。采用了微波烧结γ-LiAlO_2陶瓷,避免了试件出现裂纹与变形,实现了快速烧结,并得到了传统电炉烧结无法比拟的优异的力学和物理性能,如抗压强度、气孔率以及晶粒尺寸。这为以后高效高质生产偏铝酸锂陶瓷提供了新的途径。

耐核辐射超疏水复合涂层的制备及性能研究

采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂为基体,纳米二氧化硅(SiO_2)、微米钨粉(W)为填料制备耐核辐照超疏水涂层。研究了PDMS用量、纳米粉体的用量对涂层接触角、表面结构、耐核辐照性能的影响规律。研究表明:PDMS含量为30 wt%时,改性环氧树脂涂层的水接触角达到最大。纳米二氧化硅和微米钨粉的引入可有效增加了涂层的粗糙度,使水接触角高达157°,滚动角小于7°,实现荷叶自清洁效果。该自清洁涂层的附着力为5B,硬度高达6H。涂层经过10~7rad辐照后,仍具自清洁能力,显现出良好的耐辐照稳定性。

SiC/SiC陶瓷基复合材料研究及应用

SiC/SiC陶瓷基复合材料保留了SiC陶瓷耐高温、高强度、抗氧化、耐腐蚀、耐冲击的优点,同时兼具Si C纤维增强增韧作用,克服了Si C陶瓷断裂韧性低和抗外部冲击载荷性能差的先天缺陷。SiC/SiC复合材料具有低密度、高温性能稳定、低氚渗透率和优异的辐照稳定性,在航空、航天、核能等领域具有广泛的应用前景。

弥散体燃料

弥散体燃料是将核燃料弥散地分布在非裂变材料中。在实际应用中，广泛采用由陶瓷燃料颗粒和金属基体组成的弥散体系。这样可以把陶瓷的高熔点和辐照稳定性与金属的较好的强度、塑性和热导率结合起来。细小的陶瓷燃料颗粒减轻了温差造成的热应力，连续的金属基体又大大减少了裂变产物的外泄。