0.57 MeV、1.0 MeV和1.5 MeV单能中子诱发235U裂变的产物产额绝对测量

235U的裂变产物产额是核能应用和核物理研究中的重要基础数据。本工作应用高纯锗γ能谱法绝对测量了0.57、1.0 MeV和1.5 MeV中子诱发235U裂变的各能量点30个质量链的产额数据。样品的裂变率通过双裂变室监测,并利用蒙特卡罗(MCNP)模拟了辐照时样品的中子能谱,结果与国际上相应能量点数据在实验不确定度范围内吻合。本工作得到的产额数据澄清了原有数据最高16%的差异并将数据精度从国际上原有数据精度5%~7%提高到3%~5%。

0.57、1.0和1.5MeV中子诱发^235U裂变时^95Zr、^140Ba和^147Nd产额的绝对测量

用HPGeγ能谱法绝对测量0.57、1.0和1.5 MeV中子诱发235U裂变的裂变产物95Zr、140Ba和147Nd的产额。P型同轴HPGe探测器的体积为110 cm3,对60Co 1 332.5 keVγ射线的分辨率为1.8 keV。使用双裂变电离室监测裂变率,应用SPAN程序解析γ谱。对影响产额测量的主要因素进行了分析,并用MCNPIVB程序模拟计算了非主中子的影响。实验测得0.57 MeV中子诱发时,95Zr、140Ba、147Nd的产额分别为(6.64±0.21)%、(6.37±0.22)%、(2.37±0.08)%;1.0 MeV中子诱发时,95Zr、140Ba、147Nd的产额分别为(6.49±0.19)%、(6.35±0.18)%、(2.25±0.07)%;1.5 MeV中子诱发时,95Zr、140Ba、147Nd的产额分别为(6.59±0.19)%、(6.25±0.18)%、(2.37±0.07)%。对95Zr、140Ba、147Nd的产额随入射中子能量的变化趋势作了简要分析与讨论。

^235U在橡胶材料中的迁移深度研究

应用中子活化分析和γ谱测量方法,对铀场所中的橡胶、橡皮和电缆中235U的迁移深度进行了研究,结果表明,235U在橡胶介质中的迁移深度为几十到几百微米;对于不同场所,不同用途的材料中U的迁移深度不同。

ICP—MS法分析尿中总铀和^235U／^238U比值及其不确定度评价

目的建立电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）快速测量尿中总铀含量和^235U／^238U比值的方法，并进行不确定度评价。方法尿样经浓HNO3和H2O2处理后，一部分定容直接进入ICP—MS测定总铀含量；一部分经磷酸三丁酯（TBP）萃淋树脂分离富集铀，采用ICP—MS测定其中^235U／^238U比值。以人尿样为例，通过样品前处理、测量、标准曲线计算，建立数学模型分析总铀及^235U／^238U比值的不确定度来源，进行不确定度合成。结果该方法分析尿中总铀加标回收率为98．4％～102．4％，方法检出限为0．002μg／L。经过不确定度评价，尿样中总铀含量的相对扩展不确定度为0．26（k=2）；235^235U／^238U比值的相对扩展不确定度为0．0011（k=2）。结论该方法加标回收率高，检出限低，精密度较好，能够实现尿中总铀的定量和^235U／^238U比值的快速分析，适用于放射职业照射或核应急的公众照射中尿铀及^235U／^238U比值的分析；尿中总铀及^235U／^238U比值不确定度评定结果准确可靠。

核燃料棒芯块^(235)U丰度检测方法研究

核燃料棒中UO_(2)芯块的^(235)U丰度检测是保证核反应堆正常运行的重要环节,根据铀样品能谱谱形,通过迭代拟合算法精确选取目标信号的能量范围,减少了测量精度受UO_(2)芯块年龄的影响,扩大了目标信号能量选取范围,基于小波变换法,过滤无关频率信号,提高了突变信号的识别精度,进一步提高了检测速度。通过模拟存在异常丰度芯块燃料棒检测验证了方法的可行性。

缓发中子计数法定量^(235)U、^(239)Pu初步研究

利用缓发中子计数法对235 U-239Pu混合物中235 U和239 Pu含量的快速测定进行了初步研究。在中国原子能科学研究院30kW微型反应堆(简称微堆)垂直孔道辐照235 U、239 Pu以及235 U-239 Pu混合物样品30s,冷却2s,用缓发中子探测器测量100s,得出235 U和239Pu的探测限分别为0.14和0.18μg;探测器效率为0.015 0±0.001 0;当235 U和239Pu质量比m(235 U)/m(239 Pu)=1.2时,235 U、239 Pu含量计算值与标称值的相对偏差分别为0.8%和6.9%。

电感耦合等离子体质谱法快速准确表征浓缩铀材料

本研究联合三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-QQQ-MS)和多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),快速准确地测量浓缩铀材料中铀同位素丰度比值、^(230)Th/^(234)U和^(231)Pa/^(235)U原子物质的量比值,并诊断铀年龄。结果表明,Neptune XT型MC-ICP-MS和Agilent 8800型ICP-QQQ-MS对^(233)U丰度的有效检测限分别为3×10^(-9)和6×10^(-10),适用于^(233)U丰度高于6×10^(-8)和样品量充足的样品,对10^(-7)量级^(233)U/^(235)U同位素丰度比的测量精密度达到1.0%(2σ)和4.8%(2σ)。采用GBW04240作为外标校正质量分馏效应,建立了基于ICP-QQQ-MS的10-5量级原子物质的量比值的230Th/234U和10-8量级原子物质的量比值的231Pa/^(235)U的同时测量方法,对230Th-234U和231Pa-^(235)U模式年龄的检测限分别达到0.2 a和0.5 a,定年不确定度为0.65 a(2σ)和0.67 a(2σ)。结合MC-ICP-MS测量的234U/^(235)U、^(235)U/238U和236U/^(235)U等同位素丰度比值,判断某批次浓缩铀样品可能用于实验堆,最后一次分离纯化时间在2009年左右,且均已经历反应堆辐照。该技术将铀年龄诊断由经典系统分离定量方法的1个月左右缩短至1周以内,分析速度快、结果准确,可为核取证、核标准物质研制定值和核保障监督等提供技术支持。

热中子诱发^(235)U裂变产物产额测量

用HPGe直接γ射线能谱法绝对测定热中子诱发2 35U裂变的产额。绝对裂变率用双裂变室测定 ,并首次根据测定的198Auγ放射性活度检验了裂变室的效率。

高速无源燃料棒^(235)U富集度检测设备研制

高速无源燃料棒235U富集度检测设备采用小型化模块化BGO+SiPM探测器串列及集成了放大、甄别、信号采集、网络传输、I/O功能的多通道核电子仪器组成检测体,设计恒温箱对检测体温度进行精准控制,通过燃料棒传输及上下料装置完成燃料棒235U富集度及棒内富集度异常芯块的全自动检测。设备具有良好的芯块年龄校正功能。测试表明,单通道96只探测器检测速度6 m/min时,富集度检测精度优于2.1%,对基体富集度3.4%、富集度偏差8.73%的异常芯块检出率为70%,检测置信度95%。

^(235)U富集度的检测

采用γ能谱法和PC/FRAM软件分析检测铀样品中235U的富集度。实验结果表明,随机抽样的2个铀样品中,235U富集度测定值与标称值间相对偏差均在3%以内。该方法可用于铀样品中235U富集度的测量,并为今后核材料的测量提供一定的参考。

γ能谱法在快堆新燃料^(235)U富集度核实测量中的应用

采用无损分析方法中最常用的γ能谱法及专用分析软件PC/FRAM核实了中国原子能科学研究院实验快堆新燃料中235U富集度的标称值。从实验角度出发,首先对系统进行了标样测量验证,在新燃料库房任取8根新燃料单棒,分段取点测量,计算得8根单棒的235U富集度与标称值偏差绝大部分在3%以内。以上结果提示,γ能谱法用于快堆新燃料235U富集度测量的方法可取,在核燃料设施加工与核电站进行新燃料组件交接方面可以推广应用。

橄榄玄粗岩铀地球化学与成矿关系研究——以赣南草桃背(6722)铀矿床为例

采用活动性U、Th溶浸实验、235U诱发裂变径迹、Pb同位素组成示踪等方法,对草桃背橄榄玄粗岩铀地球化学进行的研究表明:1草桃背橄榄玄粗岩U含量偏高(众数值3.23×10-6),为世界安山岩平均值的2倍左右;2 U的存在形式以结构铀为主,活动性U含量及其所占全U比例(浸出率)非常低,分别为0.7×10-6和15.9%;3根据Pb同位素组成计算,草桃背橄榄玄粗岩以U带入为特征。对流体作用敏感的元素对比值(U/Th、Pb/Ce、Ba/La、Cs/Rb)研究判明,地幔流体参与了草桃背橄榄玄粗岩的形成。草桃背橄榄玄粗岩地球化学特征表明,源区富集地幔流体的交代作用是形成草桃背橄榄玄粗岩富含U等大离子亲石元素的主要制约因素,但草桃背橄榄玄粗岩不能为6722矿床提供主要的成矿铀源。

用产额比测量^(235)U/^(238)U同位素丰度比

用裂变产额比法测量了样品中235 U/238 U同位素丰度比。样品受14.8MeV中子短时间辐照后,用HPGe谱仪系统跟踪测量其γ能谱,从各自的特征峰分析得到不同裂变产物的加权平均产额,得到了若干对产物核素的产额比与丰度比的相关曲线。

铀材料同位素组成的主动中子测量方法初步模拟研究

通过使用GEANT4模拟工具包初步模拟了一种新的主动中子测量铀材料同位素组成的方法。其基本原理是对于铀材料,在同种能量中子入射下2,35U与238U发生诱发裂变与(n,2n)、(n,3n)反应截面不同,从而产生的时间关联符合中子计数也不同,根据测量的符合中子的计数反推其同位素组成。模拟采用了能量分别为2.5 MeV与14 MeV的两种单能中子源,使用理想探测器,观测不同入射能量下产生的时间关联符合中子计数比,根据计数比获取其235U丰度。初步的计算结果表明,该方法有一定的可行性,需要进一步将增殖带来的影响减少,以提高分析精度。

N(^231Pa)/N(^235)U)γ谱法测定高浓铀年龄研究

测定高浓铀(HEU)的年龄在军控中具有重要意义,它可以获得HEU活动的相关信息。通过测量HEU中235U发出的多条γ射线,进行相对效率刻度曲线的拟合,并将曲线延长至邻近的231Pa发出的γ射线能量点,从而得到231Pa/235U的比,即可求出HEU的年龄。分别利用231Pa发出的302.65 keV与330.06 keVγ射线对大质量的高浓铀样品年龄进行测定,其结果与参考值的偏差分别为-11%和+86%。

ITER中子通量监测器原型的研制

研制的用于国际热核实验堆(ITER)的中子通量监测器由裂变室探测器组合构成,包括两只不同灵敏度的阴极上涂有高纯裂变材料235U的裂变室探测器和一只未涂裂变材料的'空白'探测器。此组合用于中子、γ射线、硬X射线的混合辐射场条件下对中子的测量,可完全扣除后两种辐射对中子通量测量的影响,提高测量精确度。探测器的电压坪长、坪宽、坪斜、计数坪特曲线及宽度、输出脉冲宽度和探测系统计数率等主要参数经测试已达到设计要求,部分参数(如计数率)已接近ITER近期的技术水平。通过提高相关材料的纯度、优化裂变室结构和采用Campbelling模式及高精度的信号选择器,可研制出适用于ITERD D聚变条件下(低聚变中子产额)的快中子通量监测器。

加速器质谱法测量含铀微粒中铀同位素比的方法研究

准确测定含铀微粒同位素比在核保障中有重要的应用价值。本文采用将含铀微粒溶解并加入高纯Fe粉烘干的方法制样,采用中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器质谱测量靶样中的同位素比。通过对CRM铀系列同位素标准样品的分析表明,该方法可测定高于10^(-5)的^(236)U/^(238)U同位素比;对于^(235)U/^(238)U同位素比在10^(-4)~10^(-1)范围内的含铀微粒,^(235)U/^(238)U同位素比相对扩展不确定度均小于10%。

MC-ICPMS U-Th同位素测量与数据处理

自然界中以^238U，^235U和^232Th为母体的放射性衰变系列为地质年代学提供了多种测年方法，其中基于^238U-^234U-^230Th衰变不平衡的^230Th／U测年法被广泛用于-60万年以来的地质样品（如：钟乳石、珊瑚、动物化石等）。

不同^(235)U快裂变缓发中子群参数比较和验证

分析了ENDF/B7、JEFF3.1、JENDL3.3、CENDL2.2及Keepin数据中的235 U快裂变缓发中子群参数的差异,通过CFBR-Ⅱ堆超瞬发临界实验检验了这几套缓发中子数据的准确性。检验结果表明,用于计算反应堆反应性,Keepin缓发中子群参数仍比数据库数据准确;数据库数据中,JEFF3.1的8群结构数据好于其他数据库6群结构数据。

浓缩铀诱发细胞凋亡的形态及基因调控

目的 研究浓缩铀诱发人白血病HL 6 0细胞凋亡的电镜形态特征 ,以及对相关基因bcl 2和bax的调控作用。方法 探讨受浓缩铀内照射不同时间 ,诱发HL 6 0细胞凋亡的电镜形态 ;运用免疫组织化学技术探讨浓缩铀对HL 6 0细胞bcl 2和bax蛋白的表达 ,运用RNA分子杂交技术探讨浓缩铀对HL 6 0细胞bcl 2mRNA的转录水平表达的影响。结果 人白血病HL 6 0细胞在浓缩铀辐照作用下 ,可呈现核断裂和核染质边聚。对照的HL 6 0细胞中bcl 2蛋白呈高度表达 ,为 (88± 7) % ,而受浓缩铀辐照下 ,可下调至(6 1± 5 ) %。bax在对照细胞中表达很低 ,在浓缩铀作用下 ,未见明显改变。经浓缩铀辐照后 ,可使HL 6 0细胞中的bcl 2mRNA表达呈明显下调。结论 浓缩铀内照射可诱发人白血病HL 6 0细胞凋亡发生 ,且其诱发HL 6 0细胞的凋亡作用与其下调凋亡相关基因bcl