重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃的辐照效应对比

为研究玻璃固化体在不同辐照方式下的宏观和微观结果及其对应关系，使用重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃，分别测量了辐照后硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。发现在γ辐照条件下，直到吸收剂量达到6×10⁶ Gy，硼硅酸盐玻璃的宏观性质（硬度和模量）均未发生明显改变。在Xe离子辐照条件下，当辐照剂量达到0.1 dpa时，硬度和模量减少达饱和值。此外，测量了γ辐照后的硼硅酸盐玻璃的吸收光谱，得到了辐照后硼硅酸盐玻璃带隙随吸收剂量的变化规律，讨论了辐照产生的微观缺陷来源和产生机理。发现重离子辐照产生的硬度和模量的下降主要来源于玻璃网络结构的断裂，而重离子的核能量沉积是造成网络体结构断裂的主要原因。结合γ辐照样品的吸收光谱结果，通过对比γ射线和重离子辐照后的样品硬度和模量变化不同趋势可发现：γ辐照会在硼硅酸盐玻璃中产生微观缺陷（非桥氧空位色心等），这些缺陷主要来源于网络体末端与钠相连的键的断裂。而网络体末端的断裂不影响硼硅酸盐玻璃的网络体结构，所以γ辐照产生的缺陷不会引起硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。     

高放废物玻璃固化体的辐照效应研究进展

本文概述了国内外针对玻璃辐照效应所开展的研究及其进展。介绍了α、β、γ射线在玻璃中产生的微观缺陷类型、相对应的表征手段、不同微观损伤与吸收剂量的关系及其在不同温度条件下的稳定性。介绍了玻璃宏观性质随辐照剂量的改变以及饱和现象,提出了宏观性质的改变和无序度的联系来解释实验结果。最后,介绍了玻璃固化体研究所面临的问题和挑战。     

高能铁离子辐照二氧化硅玻璃产生的缺陷研究

室温下用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和电子顺磁共振技术测量分析1.157 GeV56Fe离子辐照的二氧化硅玻璃,研究了高能重离子辐照产生缺陷的规律.紫外-可见吸收光谱测量结果显示,高能铁离子辐照产生了包括E'心、非桥连氧空穴心(NBOHC)和缺氧心ODC(Ⅱ)在内的多种缺陷结构.随着离子辐照量的增加,各类缺陷的数量逐渐增大并在高辐照量时趋于饱和.用单离子饱和损伤模型对实验结果进行拟合,获得了各类缺陷的产生截面在90-140 nm2.根据缺陷相对数量的变化关系探讨了E心和NBOHC的产生机制.荧光光谱显示,当以5 eV的紫外光激发辐照样品时,观测到三个荧光发射峰,分别位于4.28 eV(α带)、3.2 eV(β带)和2.67 eV(γ带),α带和γ带的存在证实辐照产生了ODC(Ⅱ)缺陷.实验发现β带是二氧化硅玻璃中的一种固有缺陷,高能离子辐照可使其部分脱色.电子顺磁共振测量进一步证实了E'心的产生规律.     

休闲豆干辐照灭菌研究

以湘氏休闲豆干为对象,考察不同吸收剂量(0 kGy、3.1 kGy、5.9 kGy、8.6 kGy、11.4 kGy)的60Coγ射线辐照处理对其微生物存活数、一般营养成分、理化性质、质构特性及感官品质的影响。结果表明,~(60)Coγ射线辐照能有效降低休闲豆干中微生物存活数,且随着吸收剂量的增大,抑制作用逐渐增强,8.6 kGy吸收剂量的60Coγ射线辐照可使其菌落总数和霉菌数均降至10 CFU/g以下。对休闲豆干菌落总数和霉菌数的辐照吸收剂量D10值分别为1.82 kGy和2.03 kGy。与对照组样品相比,11.4 kGy以内吸收剂量的~(60)Coγ射线辐照对休闲豆干水分、蛋白质和灰分含量的影响不显著(p0.05),但辐照后休闲豆干的脂肪含量明显低于对照组样品(p0.05)。经不同剂量辐照后,休闲豆干氨基酸各组分的含量与对照组样品相比均没有明显变化(p0.05)。经不同剂量辐照的休闲豆干酸价与对照组样品相比有所差异,但酸价的变化与吸收剂量没有明显的相关性。休闲豆干的过氧化值随着吸收剂量增加逐渐下降,且显著低于对照组样品(p0.05)。不同吸收剂量辐照不会对休闲豆干的硬度、内聚性、胶着性、咀嚼性以及弹性等质构特性产生明显的影响(p0.05),小于8.6 kGy吸收剂量的辐照处理也不会对其感官品质产生明显的不良影响。因此,采用8.6 kGy以下吸收剂量的~(60)Coγ射线辐照处理休闲豆干可以达到保鲜贮藏的目的,本研究为辐照技术在休闲豆干加工产业中的应用提供参考依据。     

辐照硼同位素丰度测定技术

本文介绍了辐照材料中硼同位素丰度的测定技术,其中包括硼不锈钢管、硼硅酸盐玻璃管和B_4C-Zr-2合金芯体的化学分离和质谱分析技术。     

γ辐照对枯草芽孢杆菌营养体的损伤

选用不同剂量γ射线辐照枯草芽孢杆菌营养体,分别用细胞计数、黄嘌呤氧化及脉冲场凝胶电泳法分析了辐照后的细胞存活率、胞内SOD活性及细胞DNA双链断裂水平。研究发现,随着γ辐照吸收剂量的增大,细胞存活率不断下降;SOD活性随剂量的变化无明显的规律;DNA双链断裂水平与细胞存活率密切相关,DNA的释放百分比和断裂水平值随辐照剂量增加而不断增大。结果表明：γ辐照对枯草芽孢杆菌营养体有较高的灭活能力,其损伤效果可能与SOD活性及双链断裂相关。     

离子辐照导致硼硅酸盐玻璃浸出性能的变化北大核心CSCD

在高放射性废物深地质处置过程中,放射性核素衰变引起的强辐射场会导致玻璃固化体浸出性能的变化。本工作利用15 MeV Si离子辐照模拟深地质处置强辐射场,采用MCC-1静态浸泡法在pH=9.0的KOH溶液中对硼硅酸盐玻璃分别浸泡1、3、7、14、28 d,结合电感耦合等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪以及扫描电镜研究了辐照前后玻璃样品的浸出行为。结果表明:随着浸出时间推移,玻璃表面会不断地腐蚀脱落;辐照后玻璃样品的浸出率明显高于未辐照玻璃样品的,蚀变层结构与元素组成无明显差异,但厚度明显增大;形成的蚀变层中Na元素和B元素基本耗尽;蚀变层中SiO_(2)网络体结构溶解,生成大量的Si—OH键及硼硅酸盐结构,并出现四配位B单元向三配位B单元的转变。     

γ射线辐照玻璃着色的研究

本文叙述了对两种硅酸盐玻璃、光学玻璃和天然水晶,经~(60)Coγ射线辐照后,着色现象的观测,比较了辐照玻璃的光吸收谱和色心热稳定性能;最后,分析了对不同类型的玻璃,由辐照所产生的色心类型。     

钽辐射损伤随辐照剂量的变化研究

在加速器驱动洁净能源系统中,钽是一种重要的散裂中子源的靶材料,工作中受到高剂量的质子和中子辐照。辐照在材料中产生缺陷和气泡等,导致材料宏观性质的变化。材料的辐射损伤与辐照剂量、温度等密切相关。本工作用重离子辐照模拟研究钽的辐射损伤随辐照剂量的变化。实验样品是     

68 钽辐射损伤随辐照剂量的变化研究

在加速器驱动洁净能源系统中，钽是一种重要的散裂中子源的靶材料。工作中受到高剂量的质子和中子辐照。辐照在材料中产生缺陷和气泡等，导致材料宏观性质的变化。材料的辐射损伤与辐照剂量、温度等密切相关。本工作用重离子辐照模拟研究钽的辐射损伤随辐照剂量的变化。     

重离子辐照模拟的实验验证及α—Al2O3空洞产生研究

理论上由于重离子和中子都通过碰撞产生缺陷,在相同等效剂量条件下它们产生的缺陷相同。重离子的损伤率较中子高105～107,可用重离子辐照模拟高剂量中子辐照。现在,实验上采用重离子辐照模拟来研究现有中子源难以产生的高剂量中于辐照引起的辐照效应,但是还没有实验依据证明相同剂量条件下重离子和中子产生的缺陷相同。此外,理论预言在金属和绝缘材料中高于一定剂量的粒子辐照后,经过一定温度退火,在其中可能产     

Zr-Sn-Nb合金质子辐照效应研究

摘要:通过HZB串列加速器用18MeV质子研究了ZrSnNb合金的辐照效应。结果表明,经1.53×1014cm-2注量的质子辐照后,辐照产生的缺陷使样品的显微硬度升高导致辐照硬化;断口分析发现辐照后在样品的一端韧窝明显变小出现脆化现象,被认为是由于质子辐照离子化损伤产生在其射程的末端——与TRIM96程序计算的结果一致。     

SBS的辐照效应研究

研究了室温下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（Styrene-Butadiene-Styrene.SBS）在^60Coγ射线下的辐照效应。采用傅立叶红外光谱（Fourier-transform infrared spectroscopy,FT-IR）、差示扫描分析（Differential scanning calorimetry,DSC）、热重分析（Thermal gravimetric analysis,TG）、扫描电镜（Scaning electron microscopy,SEM）、动态剪切流变（Dynamic shear rheology,DSR）等分析方法对辐照产物进行了表征。辐照产物经红外光谱分析,未发现有氧化物生成;SBS辐照后发生交联反应,随着吸收剂量的升高,不溶于甲苯的交联SBS量增加;DSC和TG表明辐照后材料的柔性聚丁二烯嵌段和刚性聚苯乙烯嵌段的玻璃化温度向高温方向移动,同时有更高的玻璃化温度点形成,耐高温物质量增加;动态剪切流变分析表明辐照后出现新的网络松弛行为,吸收剂量越高,材料的损耗因子峰越明显;辐照后SBS剪切粘度变大,储能模量增加,损耗模量下降,材料的温度敏感性下降;扫描电镜分析表明SBS辐照后抗氧化性能也得到了提高。     

γ射线辐照改性聚碳硅烷提高热解陶瓷产率

在N2气中用γ射线对聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)进行辐照,利用傅里叶红外光谱分析、凝胶渗透色谱分析和热重分析等手段研究了不同吸收剂量下PCS的化学结构、分子量和热分解特性。结果显示,经γ射线辐照处理后的PCS轻微失重,分子量和软化点随着吸收剂量的增加而增加,说明PCS经辐照后发生了分子间的交联反应。红外分析表明,PCS的交联主要是通过Si-H键和C-H键的断裂产生新的Si-C-Si结构实现的。热重分析表明,PCS热解为碳化硅的陶瓷产率随吸收剂量的增加显著升高,剂量达到1.5 MGy后PCS样品的陶瓷产率基本提高到稳定值,此时,陶瓷产率从改性前的61.9%提高到80.0%。     

辐照硬化位错动力学模拟的研究进展

辐照硬化是金属材料的辐照效应之一,开展辐照硬化机理研究有助于设计可靠的反应堆结构材料。辐照产生的缺陷会对位错运动造成阻碍,被认为是辐照硬化的主要原因。近年来快速发展的位错动力学模拟方法为材料的微观组织变化和宏观力学性能之间建立起了桥梁,被广泛用于辐照硬化机理研究。对于一些辐照缺陷如位错环和层错四面体,位错动力学软件已能模拟它们对位错网络演化以及宏观力学响应的影响,使辐照硬化的定量预测成为可能。本文从位错动力学模型、不同类型辐照缺陷硬化效应的位错动力学模拟以及辐照硬化理论模型发展三个方面,综述了辐照硬化位错动力学模拟的研究进展,并展望该研究领域的主要科学问题。     

辐照硬化位错动力学模拟的研究进展

辐照硬化是金属材料的辐照效应之一,开展辐照硬化机理研究有助于设计可靠的反应堆结构材料。辐照产生的缺陷会对位错运动造成阻碍,被认为是辐照硬化的主要原因。近年来快速发展的位错动力学模拟方法为材料的微观组织变化和宏观力学性能之间建立起了桥梁,被广泛用于辐照硬化机理研究。对于一些辐照缺陷如位错环和层错四面体,位错动力学软件已能模拟它们对位错网络演化以及宏观力学响应的影响,使辐照硬化的定量预测成为可能。本文从位错动力学模型、不同类型辐照缺陷硬化效应的位错动力学模拟以及辐照硬化理论模型发展三个方面,综述了辐照硬化位错动力学模拟的研究进展,并展望该研究领域的主要科学问题。     

辐照环境中氢化可的松注射液的稳定性研究

以不同剂量γ射线模拟辐照环境,考察氢化可的松注射液的稳定性。将同一批号的氢化可的松注射液经60Coγ射线辐照,吸收剂量设定为2、4、8、16、26和34 kGy。观察注射液颜色和澄明度的变化,并采用高效液相色谱(HPLC)法测定氢化可的松注射液含量变化。结果表明:氢化可的松注射液含量随吸收剂量显著下降(p<0.01),当吸收剂量为2 kGy以上时含量下降超出质量合格范围;氢化可的松经辐照后变浑浊,颜色也经历先变黄后又无色,提示氢化可的松溶液中生成了溶解度较小的物质,在辐照环境中极不稳定。     

质子和γ射线辐照对Bi-系超导体零电阻温度的影响

２０ＭｅＶ质子辐照固态反应法和硝酸盐溶胶凝胶法制备的Ｂｉ－系超导体，伴随有核激发的γ及β射线辐照。在线测量的结果表明超导样品的零电阻温度Ｔ是增加的，但是随着时间的推移Ｔ值逐渐下降。我们测量了超导体的Ｔ和γ射线随时间的变化情况。发现Ｔ在伴随γ射线辐照下首先增加，而后逐渐下降。这表明γ射线对超导体的Ｔ存在两方面的影响，一是激发样品中的载流子，激发态的载流子构成载流子对，其能隙较宽，提高了：二是产生辐照缺陷，破坏超导体的微观结构，降低Ｔ质子辐照在超导样品中产生很多缺陷，降低Ｔ。     

灵敏辐射变色薄膜γ射线辐照研究

研制一种在低剂量射线辐照下能产生明显颜色变化的灵敏辐射变色薄膜,经γ射线辐照后,由粉红色变为蓝色,在5-50 Gy辐照剂量内,其主吸收峰的吸光度与吸收剂量成良好线性关系.该薄膜体系中的协同剂有明显增敏效果,调整协同剂浓度来调节变色膜的响应区间及响应灵敏度.此辐射变色薄膜有良好的批内均匀性(与平均值偏差<3%)和较好的批间均匀性(与平均值偏差<5%),可作为辐射变色薄膜剂量计探测γ射线吸收剂量.     

30%TBP-煤油-硝酸体系的α和γ辐照行为

研究了30%TBP-煤油-硝酸体系的α和γ辐照稳定性,包括溶剂辐照吸收剂量、预平衡酸度等条件对溶剂辐解产物及金属钚保留值的影响。结果表明:溶剂吸收剂量对溶剂辐解产物和钚保留值影响较大,而预平衡酸度则影响较小,主要辐解产物产生量和钚保留值均随溶剂体系α、γ吸收剂量和预平衡酸度的增大而增加。在相同的条件下,溶剂的α辐照造成的钚保留值均比γ辐照大,而DBP、MBP和羰基化合物等辐解产物的产生量均随辐照吸收剂量增加而增加,但其产生量相差不明显。产生上述结果的可能原因是α辐照加速了次级或其它辐解产物的生成。