中子诱发^(238)U裂变产额的统一评价

采用基于Z_(P)模型的裂变产额统一评价方法,开展中子诱发^(238)U裂变产额评价,通过拟合实验数据获得优化的模型参数,基于获得的模型参数计算入射能量为裂变谱(F)和14 MeV(H)的中子诱发^(238)U裂变的独立产额和累积产额,并建立了ENDF/B-VI格式数据库。该评价方法包含了裂变独立产额、累积产额和衰变数据相互关联的物理机制,可以获得自洽的产额数据,解决了传统评价方法产额不自洽的问题,同时可以获得缺失或者缺乏实验数据的产额。与国际现有产额数据库比较,本工作评价的累积产额与实验数据的符合度χ^(2)=7.1(F)和2.9(H),与ENDF/B-VIII.0裂变产额子库的χ^(2)=8.0(F)和57.3(H)、JEFF-3.3裂变产额子库的χ^(2)=57.0(F)和74.2(H)相比,有较好的改进。

高纯锗γ能谱法测量伴生放射性矿稀土酸熔渣^(238)U方法研究

为降低高纯锗(HPGe)γ谱仪测量稀土酸溶废渣^(238)U时基体自吸收效应产生的干扰,本文按比例将伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体空白混合均匀,采用高纯锗(HPGe)γ谱仪对^(238)U子体^(234)Thγ射线(92.6keV)进行测量得到^(238)U放射性比活度。伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体样品按比例为40g:260g与50g:250g时测量结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和激光荧光法测量结果相符合,可知HPGeγ能谱法在伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体样品按40g:260g与50g:250g比例混合时灵敏度最佳。本研究建立了HPGeγ能谱法测定伴生放射性矿稀土酸熔渣中^(238)U的测定方法,填补当前伴生放射性矿样品^(238)U测定方法的空白。

树脂分离测定盐湖水中铀的含量及^(234)U/^(238)U活度比值

研究了一种测定盐湖水中铀的含量及234 U/238 U活度比值的方法。采用Chelex-100螯合树脂将盐湖水中大量的可溶盐基体与铀分离,钠的消除率大于99.9%,铀的回收率为90.5%~106%,4次平行测定结果的相对标准偏差小于10%。经P350树脂进一步纯化后,由α能谱仪测定234 U/238 U活度比值,相对标准偏差小于5%(n=3)。研究结果表明,该基体消除法可以用于盐湖水中铀的含量及234 U/238 U活度比值的测定。该技术已被应用于实际生产中。

基于新型CeBr_(3)探测器井下γ能谱测量^(238)U关键技术研究

为实现铀资源勘查中无需铀镭平衡修正、镭氡平衡修正,通过现场测井技术便可直接获取地层铀含量,研究了基于新型溴化铈(CeBr_(3))探测器的井下γ能谱测铀技术。针对井下地层铀矿体高强度γ射线的采集需求,设计了基于FPGA的快速数字化信号采集处理系统,实测获取了标准饱和模型井的γ射线谱,并分析了来自镭系214 Bi的934 keV及1120 keV对于1001 keV能峰的剥谱影响,构建了1001 keV能峰处铀镭比例系数,最后利用1001 keV能峰剥谱后的净面积计算了^(238) U含量,并在国家标准饱和模型井实测验证。结果表明,利用1001 keV能峰在各标准饱和模型井的^(238) U测量值与标称值相对偏差均在±10%以内。

利用新型CeBr_(3)探测器测量^(238)U活度研究

将新型高分辨率CeBr_(3)闪烁体探测器应用于天然样品中^(238)U活度测量,利用实测谱数据分析了该新型探测器通过1 001 keV(^(234m)Pa)能量峰测量^(238)U活度的可行性,并与高分辨率HPGe半导体探测器进行了样品的测量对比。结果表明:该新型探测器可将1 001 keV与969 keV(^(238)UAc)区分开来,利用1 001 keV分析样品中^(238)U结果与HPGe一致,可用于室温条件下天然样品中^(238)U活度测量。

不同潮时对厦门湾水体中^(234)Th/^(238)U不平衡的影响

厦门湾水体中2 3 4 Th 2 3 8U不平衡的时间序列数据表明 ,无论是溶解态、颗粒态2 3 4 Th还是总2 3 4 Th ,相对于母体2 3 8U均严重亏损 ,呈现出与开阔大洋水明显不同的特征。溶解态、颗粒态2 3 4 Th的停留时间介于 0 .5— 41d之间 ,其中低潮时停留时间比高潮时小 2— 4倍 ,证实近岸海域具有强烈的清除、迁出作用 ,且潮汐变化对海域颗粒动力学特征有重要影响。2 3 4 Th停留时间与总悬浮颗粒物浓度 (TSM)、Chl.a的关系则表明 ,近岸海域元素的清除、迁出作用主要受陆源颗粒物输送的影响 ,与生物活动关系并不密切。此外 ,非稳态与稳态清除模型结果的对比证明 ,稳态模型对于具有强烈清除。

碳材料反射中子的^(238)U裂变反应率测量和计算

用小型贫化铀裂变室和俘获探测器测量了D T聚变中子在碳材料反射体上反射中子引起的238U裂变反应率分布。比较了无碳材料反射体的测量结果。实验测得的238U裂变反应率合成不确定度为5.1%～6.4%。实验结果与用MCNP/4A程序和ENDF/B Ⅳ库数据计算的结果在误差范围内符合。

^(234)Th/^(238)U不平衡法在真光层颗粒动力学研究中的应用

真光层是海洋浮游生物活动最为活跃的区域，其间发生的颗粒动力学过程及其机制对于海洋碳的生物地球化学循环有着重要影响，利用放射性核素示踪海洋真光层颗粒动力学过程成为近年来海洋科学的前沿课题。介绍了该领域２３４Ｔｈ－２３８Ｕ不平衡法的原理、发展历程及其在ＰＯＣ输出通量的估算、沉积物捕集器捕集效率的校正、真光层层化结构的揭示、颗粒活性元素固／液界面分配机制的研究、海洋胶体性质的研究及近岸海域悬浮颗粒活性污染物归宿的预测等方面的应用，并对我国在该领域的研究进展进行了总结。

^（238）U的中子非弹性散射截面

用耦合道程序和基于波恩近似的ＤＷＵＣＫ计算了直接作用成分，用适于计算裂变核的统一程序ＦＭＴ计算出非弹反应道在入射中子能量０．５－２０ＭｅＶ能区各分立能级的截面和角分布以及相应的总截面数据，所得结果与ＥＮＤＦ／Ｂ６库和日本的Ｊ－３库进行了比较。目前计算的结果与测量数据符合较好。

铀尾矿库中^(238)U运移数值模拟

铀尾矿库退役后要进行环境治理和长期监测,对库中放射性核素进行模拟可以为放射性废物安全管理提供科学依据。笔者采用有限元法对尾矿中238U在地下水中的迁移情况进行了模拟,结果表明,尾矿库治理后1000 a,238U迁移到距尾矿库边缘183 m的地方,未到达附近河流。

用屏栅电离室法和小立体角法测量样品中的^(238)U核素数目

用屏栅电离室法和小立体角法测量了高纯度U3O8样品中的2 38U核素数目。两种方法的探测效率虽相差近 50 0倍 ,但得到的结果在实验误差范围内符合得很好。

洞穴碳酸盐^(230)Th-^(234)U-^(238)U测年初始钍校正的等时线研究

初始钍的校正是不纯沉积碳酸盐230Th 234U 238U测年的一个重要方面,洞穴石笋初始Th校正通常采用230Th/232Th的原子比值为(4. 4±2. 2)×10-6。多年来4种不同的等时线方法应用到不纯碳酸盐测年初始Th的校正中,其中全样品的等时线方法是目前公认的较为完善的一种方法。通过测定云南同一石笋2个不同层位的9个样品的U、Th同位素组成,并进行等时线分析,结果表明2层样品初始钍230Th/232Th原子比值分别为(3. 5±2. 8)×10-6和(10. 6±2. 2)×10-6,这说明即使在同一地区,由于其混入Th来源的复杂性,230Th/232Th初始比值在同一样品不同层位仍可能有较大的差异,因此不能够完全采用单一层位等时线获得的初始值对整个样品进行校正。考虑到在实验测量过程中,232Th含量的过高对于230Th的准确测定也有很大的影响,应尽量选择纯净石笋样品进行测年研究,在样品的选择和前处理过程中就减少初始钍的影响,这对获得高精度的测年结果有着重要的意义。

^(238)U裂变样品质量的比对

中国原子能科学研究院的2片^(238)U样品和维也纳镭研究和核物理研究所(以下简写IRK)标准^(238)U作品质量之间的比对在联邦德国技术物理研究所(以下简写PTB)、IRK和中国原子能科学研究院(以下简写CIAE)完成。采用了4种方法进行对比:(1)快中子裂变数比的测量;(2)2πα流气式正比计数器α活度的绝对测量;(3)多丝流气式正比计数器α活度的绝对测量;(4)小立体角α计数器α活度的绝对测量。CIAE的2片^(238)U样品质量经刻度分别为:860.25±6.02μg和913.96±6.40μg。

通过测量模拟样品中^(236)U与^(238)U原子个数比估算燃耗的探索研究

自然界中236 U与238 U原子个数比约10-14,不同反应堆类型及核燃料辐照情况辐照后的核材料中236 U与238 U原子个数比不同,一般为天然236 U与238 U原子个数比的107~1011倍。通过测量环境样品中的236 U与238 U原子个数比可探知取样点附近进行过的辐照活动、环境污染的来源及对应核燃料的燃耗。本研究使用配制的模拟样品,建立了多接收电感耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)技术测定236 U与238 U原子个数比的方法以及估算核燃料燃耗的工作方案,并与其他燃耗计算方法比较,燃耗的相对偏差约10%。

20 MeV／u^（40）Ar离子与^（238）U相互作用中的靶余核

采用核化学技术测定了２０ＭｅＶ／ｕ^（４０）Ａｒ离子与^（２３８）Ｕ靶相互作用中靶余核的生成截面，由此得到了该反应的电荷分布和质量分布。结果表明，裂变产物源于不同的反应机制，在入射粒子能量为２０ＭｅＶ／ｕ时，对应于重靶余核的“类熔合峰”依然存在。

EMPIRE计算30MeV以下^(238)U中子核反应数据

为进一步完善核数据评价手段,本文将EMPIRE应用到中子引起锕系核素的核反应模型分析中,根据中子核反应机制的特点,选取恰当的核反应模型及模型参数,以实验数据为基础对模型参数进行调整,由EMPIRE计算获得30 MeV以下能区n+238 U的核反应数据。从计算结果与实验数据以及各评价库数据对比来看,EMPIRE可得到较合理的结果。

裂变谱中子诱发^(238)U裂变的质量分布

本工作测量了40个质量链(A=83-161)的产额值。实验值描绘了一条完整的质量分布曲线,在该曲线下的产额值的总和为197.2％,与理论值200％很好符合,实验测量的产额值总和为141％(其中轻峰为52.65％,重峰为72.24％),轻峰和重峰的平均质量数分别为97.5和139.0,对应于每次裂变平均释放的中子数为2.5个,与编评值2.57相一致。

电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中^(238)U含量

论文介绍了用电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中238U含量的分析方法。该方法是将饮用水经滤膜过滤处理后直接测量的方法。该方法测定饮用水中238U的检出下限为3.3×10-3μg/L,相对标准偏差(RSD)不大于3%。该方法操作简单、流程短,具有较为广泛的应用前景。

土壤标准物质中238U、232Th、40K分析方法比对研究

采用高纯锗伽马能谱法、ICP-MS法、原子吸收光谱法(AAS法)测定土壤标准物质中238 U、232 Th、40 K的质量活度,并将测量结果进行分析方法间的比对。研究表明:3种分析方法的相对标准偏差都小于5%,加标回收率在95%~105%;分析方法之间的相对偏差小于4%。

某铀尾矿库区地下水^(238)U迁移模拟

将铀尾矿库核素迁移问题概括为均质多孔介质中稳定的二维水流条件下的三维溶质迁移问题,利用Visual Modflow软件(MT3D)采用全隐式差分法对某铀尾矿库放射性核素迁移进行了模拟研究,模拟值结果与浓度实测值较吻合,揭示了尾矿库放射性核素时空迁移规律。