快中子反应堆堆芯物理分析方法的研究现状与发展建议

快中子反应堆在核能可持续发展中扮演着重要角色,是各核强国都在致力发展的重点堆型。快堆物理计算是快堆核设计的基础,其计算方法的研究和相应计算程序的开发是快堆理论研究和数值模拟技术发展中极其重要的环节。本文对国内外快堆物理计算方法,特别是近20年来的发展变化进行了系统梳理,以对国内外专用和通用快堆物理计算程序的总结为线索,介绍了快堆物理分析理论体系的发展情况,对其中体现出的一致性特点和最近几年发展的趋势进行了分析,并对我国快堆堆芯物理分析方法的发展给出了建议,为我国快堆物理计算理论的进步和自主化的物理分析软件研发提供参考。

Beckmann重排反应的综合性实验设计与教学应用

Beckmann反应是含有羰基的醛、酮与羟胺反应生成有机肟,在催化剂作用下发生重排,在有机合成中具有重要意义。针对实验教学中有机肟Beckmann重排反应的实验原理直观性不足、反应机理佐证性欠缺等问题,通过二苯甲酮与盐酸羟胺反应生成二苯甲酮肟,多聚磷酸催化分子重排反应生成苯甲酰基苯胺为案例,交叉运用无机化学、分析化学、仪器分析的知识和实验技能,测定阶段产物和终产物的熔点、红外光谱、核磁共振谱并表征其结构,将宏观理化性质与微观结构相结合,解析和验证反应机理,达到Beckmann重排反应实验原理直观、反应机理佐证完善的结果,实验的综合设计与交叉创新提升了Beckmann重排实验的教学效果,并激发学生的创新意识。本文既可为肟类Beckmann重排反应的综合性、设计性实验提供借鉴,也可为教材及实验的改进提供有价值的参考。

线上线下混合模式在化学反应工程中的教学实践

随着信息化技术的发展,线上线下混合教学模式在课程教学中得到广泛应用。在“化学反应工程”教学中,依据课程教学大纲和教学目标,构建“线上网络-线下课堂-自主拓展”教学环节,完善多元化形成性考核评价,通过课程目标达成评价和教学反思等方式对课程教学实施持续改进。通过线上线下混合教学模式,不仅可激发学生学习兴趣、提升自主学习能力、训练工程思维分析能力,而且培养了学生解决复杂化学工程问题的能力。

高温改性钢渣活化过硫酸盐降解甲基橙和苯酚的反应机制

采用高温改性钢渣活化过硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解甲基橙(methyl orange,MO)和苯酚(phenol,AR)。考察了改性钢渣投加量、PMS浓度、初始pH值、反应温度对MO和AR降解效果的影响。在改性钢渣质量浓度为9.0 g/L、PMS物质的量浓度为12.0 mmol/L、初始pH值为7.0、反应温度为25℃的条件下,反应90 min,30 mg/L MO和15 mg/L AR的降解率分别达到90.5%和100%。材料表征分析结果表明,高温改性钢渣比表面积增大、孔隙率高、催化氧化PMS性能好,且重复利用仍有较好的原位恢复性能。自由基淬灭和电子顺磁共振波谱实验说明,高温改性钢渣/PMS反应体系存在非自由基(1 O 2)和自由基(SO_(4)^(-)·和·OH),发挥了碱活化PMS和铁氧化物活化PMS的共同作用,最终将MO和AR降解为小分子物质。

OH+HCl→Cl+H_(2)O反应中的反应物转动激发效应

本文在最近构建的F12a势能面上,对OH+HCl→Cl+H_(2)O的一系列反应物转动激发态进行了势能平均的五维含时波包计算,得到了初始态选择的反应几率和速率常数。研究发现,除了很低碰撞能量,单独激发反应物HCl到j_(1)=2或者OH到j_(2)=1得到了总反应几率的最大值.在低能区域,随着OH转动激发的增加,反应几率的共振增强迅速减小,导致250K以下的速率常数迅速下降HCl和OH同时转动激发的速率常数不是单独激发结果的简单叠加。最后,通过对(5,5)态以下初始转动态的速率常数进行玻尔兹曼平均,得到了反应的热速率常数,与实验结果基本吻合。

冲击作用下CL⁃20含能共晶的反应分子动力学模拟

共晶技术是降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‐20)感度的有效方法之一,研究冲击作用下CL‐20共晶的化学反应,有助于理解CL‐20共晶的冲击反应机制,对炸药安全评价分析具有重要意义。本研究采用ReaxFF‐lg反应力场的分子动力学方法,同时结合非平衡加载方法,对CL‐20/2,5‐二硝基甲苯(DNT)、CL‐20/1,3‐二硝基苯(DNB)和CL‐20/1‐甲基‐3,5‐二硝基‐1,2,4‐三唑(MDNT)三种共晶在2~5 km·s^(-1)冲击速度下的冲击压缩过程进行了分子动力学模拟,获得了含能共晶在冲击作用后的热力学演化特征、初始化学反应路径和产物信息,并与CL‐20的情况进行了对比分析。研究发现:CL‐20/DNT、CL‐20/DNB和CL‐20/MDNT 3种共晶都有一定程度的降低冲击感度作用,3种共晶的冲击感度顺序依次为CL‐20/MDNT>CL‐20/DNB>CL‐20/DNT。3种共晶的分解反应均是从CL‐20分解开始,且CL‐20的分解速度比DNT、DNB和MDNT快。在2 km·s^(-1)冲击速度下,CL‐20共晶首先发生聚合反应,CL‐20与共晶配体分子间的聚合反应早于CL‐20分子间的聚合,且反应频次远高于CL‐20分子之间聚合。在3 km·s^(-1)的冲击条件下,CL‐20首先发生了N—N以及C—N键断裂,笼型结构被破坏,同时生成NO_(2),CL‐20初步断键后的结构及产物NO_(2)会进一步与共晶配体分子DNT、DNB、MDNT结合,降低CL‐20反应中间产物的浓度,达到降感作用。在4,5 km·s^(-1)冲击条件下,CL‐20中的环状骨架结构会直接遭到破坏,发生C—N键断裂,产生小分子碎片,直接生成N2,同时有NO_(2)、H_(2)、CO_(2)、H_(2)O等产物生成。

成人CE-Chirp ABR反应阈与纯音听阈相关分析与比较

目的 采用听神经同步专利刺激声(CE-Chirp声)对成人听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)进行测试,分析CE-Chirp ABR测试的V波反应阈与纯音听阈的关系,研究CE-Chirp声在法医学鉴定听觉功能障碍评估中的作用。方法 选择常州市德安医院2018年1月—2019年6月进行CE-Chirp ABR测试的受试者(年龄为20~77周岁,共计100耳),获得V波反应阈值,并在0.5、1.0、2.0、4.0 kHz分别进行纯音气导听阈测试,获得纯音听阈值,按照不同听力水平及不同年龄对受试者进行分组。比较不同听力水平及不同年龄组平均纯音听阈与V波反应阈之间的差值及统计学差异;对所有受试者各频率两种方法之间的相关性、差值及统计学差异进行分析;建立所有受试者CE-Chirp ABR V波反应阈推断纯音听阈的线性回归方程,并检验其推断纯音听阈的可行性。结果 不同听力水平及不同年龄组各组之间CE-Chirp ABR反应阈与纯音听阈差值的差异无统计学意义(P>0.05);各频率成人CE-Chirp ABR V波反应阈与纯音听阈之间相关性良好,两者之间差异具有统计学意义(P<0.05),线性回归分析显示两者之间有线性相关关系(P<0.05)。结论 运用CE-Chirp ABR Ⅴ波反应阈在一定条件下能够评估受试者的纯音听阈,可以作为一种听力学测试方法用于法医学听觉障碍评估。

多种听力学检测方法在未引出听性脑干反应患儿诊断中的价值

目的探讨多种听力学检测方法在听性脑干反应(ABR)最大输出未引出患儿的听力学诊断中的应用价值。方法回顾性分析69例(138耳)ABR最大强度未引出患儿的临床资料,年龄42天到5岁,平均1岁6个月,鼓室导抗图均为A型或正向单峰,声反射均未引出,影像学检查内耳无畸形。69例患儿均进行ABR、耳蜗微音电位(CM)、畸变产物耳声发射(DPOAE)和听性稳态反应(ASSR)测试。结果69例138耳中,8例16耳(11.59%)记录到CM,其中10耳(7.25%)记录到DPOAE,0.5、1、2、4 kHz ASSR反应阈值分别为83.2±13.1、82.9±13.0、75.3±12.4、63.1±9.1 dB nHL,结合其他检查结果诊断为听神经病。余61例(122耳)CM和DPOAE均未引出,0.5、1、2、4 kHz的ASSR引出率分别为82.3%、81.9%、76.9%、60.2%,其中20耳ASSR各频率均未引出,102耳至少一个频率引出,0.5、1、2、4 kHz ASSR反应阈分别为93.2±6.1、99.8±7.0、105.4±5.4、108.2±9.8 dB nHL,诊断为极重度感音神经性聋。结论对于ABR最大输出强度未引出的患儿,CM和/或DPOAE引出且ASSR各频率反应阈低于感音神经性聋患儿,有助于听神经病的诊断;CM和DPOAE均未引出有助于极重度感音神经性聋的诊断,ASSR测试有助于评估其残余听力。

兰州地区1089例化妆品皮肤不良反应临床特征分析

目的:回顾性分析兰州地区2017-2020年化妆品不良反应病例的疾病特征和致病化妆品的相关信息,为科学有效防治化妆品不良反应提供理论依据及数据支持。方法:以国家化妆品不良反应监测系统中兰州市化妆品不良反应报告为分析对象,整理数据并统计分析。结果:2017一2020年兰州地区化妆品不良反应病例1089例,报告例数逐年增加,中青年女性为主要患病人群,秋季为该地区化妆品不良反应高发季节。化妆品不良反应全身均可发生,面部(83.1%)最常受累,颊部为面部最常累及区域;瘙痒(70.1%)红斑(57.3%)为最常见临床表现。化妆品接触性皮炎者占91.4%,但选择进行斑贴试验的患者仅为2.7%。护肤类(676例)为导致不良反应最常见化妆品类型,网购(33.61%)是引起不良反应化妆品的主要来源。结论:2017-2020年兰州地区化妆品不良反应病例逐年增加且具有一定季节性,化妆品接触性皮炎为最常见临床类型,斑贴试验依从性远低于国内其他地区。需进一步普及哨点医院斑贴试验检查、加强化妆品不良反应知识宣教、提高群众安全用妆意识。

奥马珠单抗注射剂治疗哮喘致迟发型皮肤过敏反应1例分析

目的 提示临床奥马珠单抗注射剂联合治疗中重度过敏性哮喘使用过程中需加以关注可能引起的迟发型皮肤过敏反应。方法 分析1例奥马珠单抗注射剂联合治疗中重度过敏性哮喘过程中,发生迟发型过敏大面积皮疹,通过不良反应相关性分析鉴别该患者发生不良反应的可能药物和处理措施。结果 患者不良反应为迟发型大面积过敏皮疹,排除患者病情和合并用药情况,判断引起患者严重大面积皮疹的原因为注射使用奥马珠单抗。不良反应相关性评价为“肯定”,立即予以停药并对症处理后患者好转,未发生后遗症。结论 临床应加强监测奥马珠单抗注射剂引起的迟发型不良反应并及时采取措施,以免造成严重后果。

Pu在膨润土层中的反应性迁移模拟研究(2)——Pu的种态分布及反应性迁移分析

为评估柯尔碱膨润土工程屏障材料的安全性能,采用考虑渗流扩散、溶解-沉淀、表面配位吸附、放射性衰变等多过程动态耦合的反应性迁移模拟方法,综合运用TOUGHREACT等程序开展了Pu在柯尔碱膨润土层中反应迁移的数值模拟,结合地下水-膨润土体系演化模拟分析了Pu的种态分布特征,叠加表面配位模型预测分析了Pu的长期迁移规律。结果表明:地下水中Pu主要以难迁移的Pu(OH)_(4)(aq)形式存在;由于膨润土的低渗透性和强吸附性,正常情景下Pu的扩散范围很小而将长期滞留于1 m厚膨润土中;在忽略强吸附阻滞作用的保守情景下,Pu在渗流作用下可扩散迁移出膨润土层;考虑到长时间尺度下不可避免存在的不确定性,建议重视渗流扩散为主导的其他过程和情景研究。

细颗粒物致人肺泡上皮细胞炎性反应关键组分及机制探究

目的:研究细颗粒物(PM_(2.5))不同组分对人Ⅱ型肺泡上皮细胞(A549)增殖的作用及机制。方法:制备PM_(2.5)全颗粒、脂溶性和水溶性组分,观察PM_(2.5)不同组分对A549形态的影响;MTT法评价PM_(2.5)不同组分对细胞增殖的影响;酶联免疫吸附实验(ELISA)检测PM_(2.5)不同组分对炎性因子表达的影响。在PM_(2.5)组分暴露的基础上,给予丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路抑制剂和地塞米松,分别检测A549增殖和炎性因子变化情况,MAPK信号通路相关蛋白的表达。结果:除PM_(2.5)水溶性组分外,PM_(2.5)全颗粒和脂溶性组分均能抑制A549细胞增殖,呈时间和浓度依赖性,染毒24h后二者作用的IC50分别为199.9和142.1μg/ml;二者可显著增加细胞上清液中炎性因子的表达。MAPK信号通路抑制剂(U0126、SB203580、SP600125)和地塞米松可显著增强WPPM_(2.5)和LSPM_(2.5)对A549细胞的抑制作用,抑制WPPM_(2.5)和LSPM_(2.5)致炎性因子表达的增加,促进JNK和ERK1/2的磷酸化。结论:PM_(2.5)对A549细胞活力及炎症的影响主要与其非水溶性组分有关,其机制可能与激活ERK1/2MAPK和JNKMAPK信号通路有关。

数字化重症快速反应体系建设探索

目的:建设数字化重症快速反应体系,实现急危重症患者早期识别和干预,保障患者医疗安全。方法:利用物联网、大数据和人工智能等技术,建设重症快速反应信息平台,完善快速反应管理体系。结果:构建急危重症大数据中心、智能预警及快速反应系统、组织管理体系三位一体的重症快速反应体系,为患者提供智慧、同质、高效的医疗服务。结论:重症快速反应体系建设在我国尚处于探索阶段,通过全流程的信息化、数字化管理,切实提高患者医疗安全保障,不断推动构建适合我国医疗高质量发展的重症快速反应体系。

Ru、Y对铸造高温合金与陶瓷界面反应的影响

在定向凝固炉中,采用相同的硅基陶瓷型芯,刚玉陶瓷型壳,熔炼工艺和定向凝固工艺制备了四种不同Ru、Y含量的单晶高温合金叶片,研究了组织稳定性提升元素Ru、抗氧化性增强元素Y对合金与陶瓷材料界面反应的影响。研究结果表明,合金中不含Ru、Y时,合金与型壳发生的界面反应主要为物理粘砂作用,未见合金元素与型壳发生明显的化学反应,合金与型芯发生轻微的界面反应,除了物理作用,还发生了Al与SiO2的化学反应。合金中添加Ru,对合金与型壳或型芯的界面反应无影响。合金中添加0.01%Y后,合金与陶瓷型壳或型芯的界面反应稍有增加,但由于其添加量较少,故影响较小。

D-二聚体与C反应蛋白对Stanford A型主动脉夹层动脉瘤患者术后远期预后的预测价值

目的分析D-二聚体(D-D)与C反应蛋白(CRP)在Stanford A型主动脉夹层动脉瘤(ADA)患者术后远期预后中的预测价值。方法选取76例胸痛患者为研究对象,所有患者均行心脏超声或主动脉CT血管成像检查,将45例Stanford A型ADA患者纳入观察组,均行手术治疗;非Stanford A型ADA的31例患者纳入对照组。对比2组发生胸痛72 h内的D-D与CRP水平。术后对观察组随访3年,按临床结局分成死亡组(n=10)与存活组(n=35),对比2组D-D与CRP水平;另绘制受试者工作曲线(ROC),分析D-D、CRP单独与联合预测Stanford A型ADA患者的远期预后临床价值。结果观察组的D-D[(1.31±0.35)mg/L]与CRP[(16.59±2.34)mg/L]水平高于对照组[(0.68±0.13)mg/L、(7.53±1.26)mg/L],差异有统计学意义(P<0.05);ADA患者中死亡组的D-D[(1.78±0.49)mg/L]与CRP[(30.46±4.77)mg/L]水平高于存活组[(1.03±0.26)mg/L、(13.59±2.36)mg/L],差异有统计学意义(P<0.05)。ROC结果显示,D-D与CRP联合检测预测Stanford A型ADA患者远期预后的曲线下面积(AUC)[0.909(95%CI:0.823~0.994)]高于D-D与CRP单独预测[0.806(95%CI:0.680~0.931)、0.840(95%CI:0.727~0.953)]。结论Stanford A型ADA患者血清内的D-D与CRP水平呈高表达,且表达水平越高,患者预后越差,两项指标联合可有效预测患者的远期预后,临床应用价值较高。

使固态化学反应100%完成的方法

无溶液形成的固态化学反应具有“一旦发生,就必完全”的特质,但因为固体的非流动性,它常常会因严重的传质困难而有始无终。为了克服这个困难,作者提出了少溶剂固态化学反应(LSR)的概念,即通过使用少量的溶剂赋予固体流动性,使反应物固体部分溶解,再使用搅拌反应器解决其“三传”问题,使之完全反应,从而达到使一些化学工业过程绿色化的目的。本文用平衡热力学数值计算的方法图解了几种代表性LSR的Gibbs自由能随反应进度的关系,进而指出:LSR的中间阶段如同没有溶液形成的固态化学反应,两端像溶液化学反应,因此,LSR虽继承了混合自由能导致的化学平衡,但其平衡点比溶液化学反应更接近100%完全。特别地,在LSR即将结束时,通过逐步移除溶剂以使反应物和产物固体持续存在而延长中段,能推动反应达到100%完全;对于连串反应,LSR仍有可能通过控制反应物的物质的量之比来获得中间产物;对于Δ_rG_m~?略小于零的反应,可以通过使用较多的溶剂跨越可能的早期平衡态,或者使用大量的产物固体“种子”使所有的产物一直与其饱和溶液平衡,最终通过逐渐蒸发溶剂推动反应进行到底;LSR的反应速度与反应物或产物的溶解度关系不大,但与反应物的溶解速度、化学反应速度和产物的结晶速度紧密相关。本文还讨论了使一些竞争反应、非自发反应进行到底的方法,获得高度的反应控制能力。

蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验

蒽与马来酸酐的Diels-Alder反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的计算化学实验,该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder反应的反应机理进行了研究。旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣,加深学生对化学学科的理解,提升学生在科研工作中学以致用的能力。

岩石矿物成分对酸岩反应速率影响规律研究

分析酸液与岩石的化学反应速率规律是碳酸盐岩储层酸化改造技术研究的核心问题。岩石矿物成分是酸岩反应速率的重要影响因素。探索岩石中矿物成分对酸岩反应速率的影响规律,既有助于揭示各类矿物之间竞争反应机理,又可以优化各类型碳酸盐岩改造思路。结合X射线衍射分析与酸岩反应实验,定量测试了不同矿物成分及含量组成下,酸液与岩石的反应速率。研究表明:(1)碳酸盐岩各类矿物中方解石、白云石与反应速率呈正比,其他矿物与反应速率呈反比;方解石比白云石反应速率更快。(2)在灰岩中,当白云石含量为0%~15%与15%~40%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降51.4%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~30%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降61%。在白云岩中,当方解石含量为0%~4%与4%~8%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度上升23%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~35%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度减小99%。

无偿献血者梅毒螺旋体抗体反应性确证结果研究

目的 评估开展梅毒反应性献血者确证工作的可行性。方法 采用梅毒螺旋体颗粒凝集试验(TPPA)及免疫印迹法(WB)对ELISA检测抗-TP反应性献血者标本进行确证试验,对2种确证结果为阴性、可疑或结果不一致者行追踪检测并进行结果对比;同时以2种确证方法结果为标准,采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估对比A、B、C 3种筛查试剂及其组合的分析指标值。结果 1)223份ELISA抗-TP反应性标本(其中双ELISA试剂反应性124份,单ELISA试剂反应性99份)经TPPA确证阳性率为57.40%、WB确证阳性率38.57%(其中双ELISA试剂反应性标本经TPPA确证阳性率为89.52%、WB确证阳性率为52.42%,单ELISA试剂反应性标本经TPPA确证阳性率为17.17%,WB确证阳性率为21.21%);TPPA确证阴性率为35.43%,WB确证阴性率为42.60%(其中双ELISA试剂反应性标本TPPA确证阴性率6.45%、WB确证阴性率29.84%,单ELISA试剂反应性标本TPPA确证阴性率71.72%、WB确证阴性率58.59%)。经Kappa检验,2种方法确证结果一致性不高,特别是单ELISA试剂反应性标本;2)献血者追踪成功36名,其中17名(47.22%)确证检测结果有转变,但转变无规律;3)以TPPA、WB确证结果为标准对双ELISA试剂反应性标本抗-TP筛查S/CO值进行ROC曲线分析,ELISA筛查试剂A/B、A/C组合时,A试剂最佳S/CO值分别为1.815、5.73和10.205、16.165。结论 TPPA和WB对ELISA抗-TP反应性献血者标本确证结果一致性较差,追踪确证结果转归也不明确;ROC曲线最佳S/CO阈值分析受确证方法、筛查试剂组合影响,ELISA抗-TP反应性献血者的结果确证存在一定困难。

计算化学模拟法对制备乙硼烷和甲硅烷反应类型的研究

采用计算化学模拟方法,在MP2/6-311+g(d)、HF/6-311+g(d)水平上考察了BCl_(3)、B_(2)H_(6)、LiCl、LiAlH_(4)、AlCl_(3)、SiCl_(4)、SiH_(4)中的Mulliken电荷、自然布局分析电荷(NPA电荷)、Hirshfeld布局电荷、原子偶极矩校正的Hirshfeld布局电荷(ADCH电荷),并对它们进行了拓扑结构分析,从而确定了各化合物中原子的氧化数。模拟结果表明,反应4BCl_(3)+LiAlH_(4)=2B_(2)H_(6)+3LiCl+3AlCl_(3)可以视为氧化还原反应,而反应SiCl_(4)+LiAlH_(4)=SiH_(4)+LiCl+AlCl_(3)是取代反应。