互相关技术在同位素示踪流量测量中的应用研究

通过理论分析和实验研究,建立了一套基于互相关技术的同位素示踪流量测量方法,利用频谱分析和互相关联用技术处理数据,提高了计算机数据处理精度和效率。实验结果分析表明该方法具有一定的可靠性和实用性。

同位素热源高速撞击数值模拟研究

在发射和再入事故中可能发生的碰撞和冲击是放射性同位素热源(RHU)空间应用核安全的重点研究内容,本研究针对RHU意外再入后高速撞击地面的事故工况,基于RHU设计结构以及材料特性,建立了高速撞击动态本构模型,对再入返回后以不同速度、不同撞击角度撞击地面过程进行了数值模拟。采用独立变量法分析了速度和角度对撞击后RHU金属包壳变形及破坏效应的影响。通过高速撞击试验验证了数值模型的可靠性,结果显示,金属包壳高度变形量ΔHmax和直径变形量ΔDmax的试验结果与仿真计算结果的相对误差均小于10%,在工程仿真计算可接受误差范围内,这表明该高速撞击模拟研究在RHU安全性能评价、指导RHU设计、降低试验成本和强度等方面具有很高的实用价值。

空间放射性同位素电池发展回顾和新世纪应用前景

迄今为止,美俄两国已向空间发射了80多台空间核电源(包括同位素电池和反应堆电源)。重点回顾了20世纪放射性同位素电池的研发历史和空间发射现状;概括介绍了目前放射性同位素温差发电器(RTG)业已达到的技术水平和提高热电转换效率的最近动向;综述了美国、俄罗斯和欧洲航天局在21世纪初期(20001/2015)使用RTG的空间和太阳系探索计划,展现了RTG的广阔应用前景。

同位素井间示踪技术在油田开发中的应用

分析研究了同位素示踪剂在砂岩及裂缝性油藏中的流动机理及表现特征,建立了示踪剂产出曲线模型,并将其应用于吐哈油田。解释成果显示,该技术可以确定注入水推进速度,了解油井的水淹方向及流体的波及状况,分析储层的非均质性,计算高渗层有效渗透率和验证断层密封性。结合数值模拟技术可进一步评价井间剩余油分布情况,从而对油田生产开发提供明确指导,并为油田后续调整挖潜提供可靠的依据。

CIAE放射性同位素制备技术的发展

放射性同位素在工业、农业、医学与科学研究等领域起着非常重要的作用。本文对中国原子能科学研究院(CIAE,简称原子能院)60多年来在放射性同位素制备技术方面的发展进行了简要回顾,重点分析了反应堆生产同位素99Mo、125I、131I、177Lu与加速器生产同位素18F、64Cu、89Zr、123I以及99Mo-99Tc^m发生器、68Ge-68Ga发生器、188W-188Re发生器等的制备技术研究进展,并对今后原子能院在放射性同位素制备技术方面的发展进行了展望,以期促进原子能院放射性同位素技术的进一步发展。

同位素示踪在油田注水调整中的应用

在塔理本东河油田DH1-4-7、DH1-7-6井组进行了同位素示踪试验,通过井间同位素示踪剂的分析应用,基本弄清了注入水的推进方向和速度,了解了注入水的波及体积,修正了动态分析的部分认识,加深了对油藏的地质认识,对于油田注水调整起到了一定的指导作用,从而为油田的合理开发和调整提供了重要依据。

巯基十二硼烷二钠盐的急性毒性与药代动力学研究

本研究采用210、300、430、614mg/kg四个剂量对巯基十二硼烷二钠盐(BSH)进行了急性毒性实验,得到其半数致死量(LD50)为381.94mg/kg,LD50的95%置信区间为[334.97 mg/kg,435.51 mg/kg]。进行BSH的药代动力学初步研究,根据给药后得到的药时曲线,选用三房室模型拟合得到BSH的半衰期分别为t1/2α=3.6min、t1/2β=55.8min、t1/2γ=6.26h;表观分布容积Vd为3 523.58mL/kg、药时曲线面积AUC为247.55hr*μg/mL、清除率CL为3 572.45mL/hr/kg。在小鼠体内的生物分布结果表明,BSH在血液中清除较快,各器官在注射后30min达到最大摄取,其在体内主要通过肾脏排泄。以上研究结果可为BSH在国内临床应用的安全性提供实验基础。

高温固态催化同位素交换法制备氚化氨基酸

高温固态催化同位素交换法为制备具有生物活性的高放射性比活度的氚标记有机化合物提供了新的途径。本工作利用该法制备了高放射性比活度的氨基酸。

放射性同位素生产与应用现状及其发展趋向

简要概述了全球放射性同位素的生产能力、地理分布及放射性同位素在医学、工业、农业、科研和其它领域的应用现状。

深空探测中的钚-238同位素电源

钚-238同位素电源(钚-238 RTG)能够在恶劣环境下长时间自持运行,供电的同时还能提供热能,是深空探测任务的理想能源。首先对温差型钚-238 RTG发电原理和基本结构进行了阐述,介绍了国内外钚-238 RTG应用历史和发展趋势,进而梳理出了钚-238 RTG研制关键技术,然后结合国外钚-238 RTG研制技术状况及未来深空探测需求,对上述关键技术进行了分析和讨论,从而可为我国钚-238 RTG技术发展及其工程应用提供参考。

中国同位素事业的40年

阐述了同位素与辐射技术在国民经济中的作用，回顾了中国同位素４０年的发展，总结了正反两方面的经验，并对未来发展提出了建议。

同位素热源火灾事故环境模拟试验及仿真分析

为考核空间同位素热源火灾事故安全性,开展了同位素热源火灾模拟试验及数值仿真研究。提出了同位素热源火灾模拟试验及试验系统设计的相关方法;对热源火烧环境热响应特性进行了数值仿真,探讨了预热阶段产品表面辐射率、对流换热系数等的影响,以及运输及发射剖面火灾事故热源热响应特征;基于仿真结果开展了某空间同位素热源火灾模拟试验。结果表明,预热阶段,产品温度主要受目标预热温度、表面辐射率等因素影响;火烧阶段,产品烧蚀层温度上升较快,发射场事故下热源各层温升速率较运输事故下的大,但放射性同位素芯块仍处于安全温度;试验中火焰呈火羽流形态,具有大尺度-低频率扰动特征,火焰熄灭30 min后,热源表面温度降至约180℃,整体结构良好。

同位素催化交换法制备[G-~3H]-河鲀毒素

采用同位素催化交换法制备了[G-3H]-河鱼屯毒素,并比较了催化气-液同位素交换反应与催化液-液同位素交换反应各自的特点。用薄层色层法分离、纯化产品,所获得的[G-3H]-河鱼屯毒素具有较高的放射性比活度和放化纯度。

我国放射性同位素制备技术的发展

放射性同位素在国民经济发展、人民健康水平保障等方面起着非常重要的作用。本文对我国放射性同位素制备技术的发展情况进行了简要回顾,重点回顾了近三十年来放射性同位素制备技术的发展情况,着重分析了14C、60Co、99Mo、123/125/131I、177Lu等重要放射性同位素制备技术的研究进展,分析了我国在放射性同位素生产方面存在的问题,并对今后我国放射性同位素制备技术和生产的发展提出了建议,以期进一步促进我国放射性同位素技术的发展,进而为全面实现国内放射性同位素自主化生产服务。

在开拓创新中推进同位素事业的发展

开拓创新是中国原子能科学研究院同位素研究所事业发展的原动力。早在1958年,原子能院重水研究堆投入运行后两个月,就在堆上一举研制成功我国首批33种堆照放射性同位素,开创了我国同位素事业。六十年代,在为“两弹一艇”的突破完成了一系列重要军工任务的同时,我们还利用重水研究堆研制出125I、131I、32P、35S等20多种民用放射性同位素和利用回旋加速器研制了55Fe、54Mn、67Ga、123I等贫中子放射性同位素。

BCl_(3)同位素分离中二聚体的浓度

在激光辅助凝聚抑制同位素分离的过冷超饱和超声速气流中,同位素分子BCl_(3)与载气原子(稀有气体原子RG:He,Ne,Ar,Kr,Xe)间的接触碰撞形成二聚体BCl_(3):RG,二聚体浓度与温度等参数的关系对同位素分离中参数调控与选择具有重要意义.本文基于分子间相互作用解析势函数,考虑二体、三体碰撞诱导的二聚体缔合与解离,给出了BCl_(3):RG二聚体浓度随绝对温度变化的关系.结果表明:二体碰撞在BCl_(3):RG形成中占据主导,在BCl_(3)初始摩尔分数为0.01-0.10内,BCl_(3):RG二聚体浓度随BCl_(3)初始摩尔分数变化大致呈线性关系,初始摩尔分数不仅决定理论上二聚体浓度的极限值,还主导了低温区二聚体浓度;在超声速流气室温度为20 K左右时,采用较重的惰性气体Kr形成二聚体的浓度最大,同时给出了不同温度区间各种载气对应的二聚体浓度大小;进一步,通过二聚体中有效解离能和伸缩振动频率等参数的变化,在分子尺度上利用简单模型解释了激光辅助凝聚抑制的内在微观机制.

238Pu同位素热/电源的发展及展望

作为深空探测任务中热/电能的理想来源,同位素热源(RHU)/温差型同位素电源(RTG)在人类向空间迈进的进程中占据举足轻重的地位,很大程度上决定着深空探测任务的深度和广度。本文介绍了RHU/RTG的原理和基本结构,论述了空间探测领域应用范围最广的238Pu RHU/RTG的国内外发展现状,重点分析了RHU/RTG技术体系中影响其性能的关键科学和技术问题,在指明RHU/RTG技术发展方向的同时,对RHU/RTG的应用前景提出了展望。

基于^(241)AmO_2驱动放射性同位素温差发电器在月球表面输出性能模拟计算

^(238)Pu驱动放射性同位素温差发电器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)在深空探测中具有广泛应用。但是^(238)Pu生产工艺复杂、产量小,不能完全满足深空探测任务的需求,有必要寻找^(238)Pu替代物。^(241)Am半衰期长,剂量率低,比功率合适,来源广泛,可以用作^(238)Pu替代物。其氧化物^(241)AmO_2陶瓷是最有可能的燃料形式。本文基于GPHS热源构型,设计一种单模块RTG,采用有限元软件ANSYS计算该型RTG在月球表面昼夜温度下的输出电功率以及温度分布。结果表明,该型RTG在月球表面昼夜温度下输出电功率约2W,转换效率约3.5%,对月球表面环境适应性良好。与欧洲太空局200W热源^(241)AmO_2-RTG相比转换效率略低;与韩国原子能研究所120W ^(238)PuO2-RTG相比转换效率相等。研究结果表明该^(241)AmO_2-RTG的设计方案可行。

BCl_(3)分子振动频率的同位素效应

利用密度泛函B3LYP方法与耦合簇CCSD方法,结合全电子高斯基函数,计算了^(10)BCl_(3)和^(11)BCl_(3)分子的基态平衡几何和谐振频率,进而得到了分子伸缩振动模式的同位素位移.计算检验了芯-价电子关联、标量相对论效应,以及基组外推对分子几何结构、振动频率和同位素位移的影响;结果表明,高阶修正效应对同位素位移的影响很小,并分析了其原因.同时得到了不同Cl/B同位素分子体系的同位素位移.研究对激光分离同位素技术中激光中心波长的选择具有重要参考意义.