掺铈铁硼磷酸盐玻璃的结构和化学稳定性

用溶解速率法(DR)和产品一致性试验(PCT)对摩尔组成为xCeO2-(100-x)(36Fe2O3-10B2O3-54P2O5)(其中x=5、10、15)系列玻璃(玻璃陶瓷)的化学稳定性进行了测试,并用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试了所制备试样的结构。XRD分析表明,当x=15时,试样中部分铈元素以独居石型磷酸铈晶体的形式存在,试样的化学稳定性也得到一定的提高;FTIR分析表明,玻璃(玻璃陶瓷)中磷元素主要以(P2O7)4-和(PO4)3-基团的形式存在,且硼元素主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在,仅含有极少的容易被水化的(PO3)-长链单元,因此具有优良的化学稳定性;随氧化铈含量的增加试样中易被水化的(PO3)-长链单元有向(P2O7)4-和(PO4)3-基团转化的趋势,试样的化学稳定性变好。     

模拟高放玻璃固化体在低氧地下水中的长期蚀变行为研究

高放废物玻璃固化体的长期蚀变行为对深地质处置场的安全评价非常重要。玻璃蚀变在正常条件下发展缓慢,为了能够预测玻璃的长期蚀变行为,本研究采用了150℃下,玻璃体表面积与浸泡溶液体积比(S/V)为6 000 m-1的粉末静态浸泡法(PCT法)来加快腐蚀进度,用扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了固体样品表面形貌和二次矿物相,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析了浸出液中的元素含量。结果表明,模拟高放废物玻璃体在遭受苦咸地下水长期浸泡的后果是表面生成蜂窝状富Mg和Fe的页硅酸盐和铝硅酸盐矿相,这些二次矿相主要是绿脱石[Na0.3Fe2Si4O1(0OH)2.4H2O]、蒙脱石[Ca0.(2Al,Mg)2Si4O1(0OH)2.4H2O]、发光沸石([Na2,K2,Ca)Al2Si10O24.7H2O]和斜发沸石([Na,K,Ca)5Al6Si30O7.218H2O]等矿物。玻璃的溶解进一步加深后,B和Na会以硼砂形式浸出。页硅酸盐矿物的形成会加快玻璃的溶解速度,重新恢复的最大速率要比之前稳定的速率高出约4倍。     

ORIGIN OF MAGNETISM STUDY ON SOME COMMERCIAL Fe_2O_3

Six kinds of typical commercial Fe2O3 were sampled and divided into two groups A and B. according to the magnetic measurement results. The samples of group A are of susceptibility about 10-4 and the specific saturation magnetization σs 0.2-0.3 A.M2/kg, being consistent with the feature of antiferromagnetic α-Fe2O3. While the samples of group B display strong magnetism with susceptibility 10-1-10-2 and σs 1.7-12 A.M2 /kg. Mossbauer spectra of the samples were investigated at room temperature in an external magnetic field. It is suggested there is the y - Fe2O3 phase in the group B according to the relative intensities of spectra I(2,5)/I(3,4). This was proved by the Mossbauer spectra for the mixed samples A with γ-Fe2O3 at various contents and by measuring the dependence of specific saturation magnetization on temperature for the samples of group B.     

Na_2O/Al_2O_3摩尔比对模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体结构和性能的影响

研究了Na2O/Al2O3摩尔比(n)对模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体结构和性能的影响。利用红外光谱分析了不同Na2O/Al2O3摩尔比时硼硅酸盐玻璃固化体的结构变化,并用溶解速率法(DR)和全谱直读等离子发射光谱(ICP-OES)表征了所制备出固化体的化学稳定性。结果表明:在研究组分范围内,当n1.0时,硼硅酸盐玻璃固化体结构中Al以[AlO4]四面体的形式存在,但[BO3]三角体的量较大;随着Na2O/Al2O3摩尔比的增加(n=1.0),固化体结构中[BO3]三角体向[BO4]四面体转变,Al仍以[AlO4]四面体的形式存在,固化体结构稳定性增加;Na2O/Al2O3摩尔比继续增加(n=1.5或2.0),固化体成分中由于Al含量已很少而使[AlO4]含量过少,对固化体结构网络致密性的影响起主要作用,且此时成分中存在过多的碱金属离子在结构中起断网作用,玻璃固化体网络结构变疏松。在Na2O/Al2O3摩尔比为1.0时,玻璃固化体有相对较佳的结构稳定性和化学稳定性,浸泡56d后的失重速率为10-9 g/(cm2·min)数量级,且浸出液中各浸出离子的平均浓度最低。     

上海地区PM10和PM2.5中铁元素的种态研究

本工作采集了上海市吴淞、南汇和人民广场三个典型地区的PM10、PM2.5样品,对这些颗粒物样品进行穆斯堡尔光谱测量,研究了PM10、PM2.5样品中铁元素的化学种态.研究结果表明,在大气颗粒物中铁元素主要以α-Fe2O3、Fe3O4、铁的硫酸盐以及少量的α-FeOOH的形式存在.     

Na99TcmO4示踪显像监测家兔断肢再植术后血管危象的对比研究

将40只家兔施行断肢再植术后20min随机分为A(25只)、B(15只)两组,A组伤口局部冷敷(＜5℃)、B组热敷(40-45℃)10min,C组(5只正常对照家兔)置于室温(20-25℃).所有家兔耳缘静脉注射Na99TcmO4 74 MBq后行动态和静态显像,计算并分析再植部分和正常肢对应部分的放射性摄取比值(T/NT).手术探查再植肢是否并发血管危象(VC).根据术肢远端放射性聚集程度将显像结果分为O、Ⅰ、Ⅱ三级,结果显示T/NT分别为0.142±0.061、0.472±0.055、0.843±0.184(t=7.23、13.65、2.71,P＜0.01),将O级(T/NT＜0.25)作为VC的定性和半定量诊断标准.手术探查证实A、B、C三组分别有25只、3只、0只家兔并发VC,局部冷敷制备VC动物模型的成功率100%;Na99TcmO4示踪显像(Na99TcmO4 trace imaging,TTI)诊断VC的灵敏度(96.4%),明显高于临床常规方法(Clinical routine method,CRM)(39.3%)(χ2=20.9,P＜0.01).表明TTI较CRM更能直观而准确地反映再植末端的血供状况,能早期无创地监测断肢(指)再植术后VC的发生.     

铁磷摩尔比对含锆铁磷酸盐玻璃陶瓷结构和化学稳定性的影响北大核心CSCD

以P_(2)O_(5)-Fe_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-Na_(2)O四元玻璃作为基础,掺入x=6%(摩尔分数)的ZrO_(2),改变基质玻璃的Fe/P摩尔比(r(Fe/P)),采用熔淬法制备一系列玻璃陶瓷样品,研究含ZrO_(2)的玻璃陶瓷结构和化学稳定性随Fe/P摩尔比的变化。X射线衍射用于物相分析,拉曼光谱、X射线光电子能谱和穆斯堡尔谱用于结构分析。Fe/P摩尔比小于0.18时,样品中Fe^(3+)的相对含量(n(Fe^(3+))/(n(Fe^(2+))+n(Fe^(3+)))摩尔比)随着r(Fe/P)增加而增多;r(Fe/P)介于0.18~0.32时,n(Fe^(3+))/(n(Fe^(2+))+n(Fe^(3+)))在60%左右波动。r(Fe/P)介于0.2~0.3时,样品的化学稳定性最好。     

模拟高放玻璃固化体处置条件下浸出行为研究

根据国际上推荐多重地质屏障体系作为高放废物地质处置方案,本工作实验研究了模拟高放玻璃固化体在5种地质介质(由花岗岩、膨润土、水泥、Fe3O4组成)中两年内的浸出行为。实验结果显示,玻璃固化体在花岗岩介质中的质量损失最小,在膨润土介质中的质量损失最大。扫描电镜分析结果显示,在浸出后的玻璃固化体表面,Na、Si和Mg元素含量随时间延长而减少,而Ba、Al和Fe元素含量随时间延长而在表面略显富集。模拟高放玻璃固化体处置条件下浸出行为研究@张华 @杨建文 @李宝军 @罗上庚IAEA合作项目(10637)…     

QPQ盐浴氮化17-4PH不锈钢的显微组织分析

采用X衍射和带能谱仪的扫描显微镜研究了17-4PH不锈钢QPQ(淬火-抛光-淬火)处理后渗层的显微组织和其中的C、N、O元素分布.结果表明:QPQ盐浴复合处理后可获得厚约60μm的渗层;表层为Fe3O4,亚表层为Fe2(N,C),最内层为CrN αN扩展马氏体层.QPQ处理层的15～25μm范围内存在γ′-Fe4N,氧化物层和氮化物层的接触界面处会发生ξ-Fe2N1-x形核;氧浓度只在表面约3μm范围内具有最高值;N和C的浓度随深度增加在亚表面处先后出现峰值;除去表面的疏松氧化物层后,渗层的显微硬度随深度增加先升高后下降.     

99Tc在Fe,Fe2O3和Fe3O4上的吸附行为研究

用批式法研究了大气条件下99Tc在Fe,Fe2O3和Fe3O4上的吸附行为,考察了吸附平衡后溶液中99Tc的存在价态.实验结果表明随着溶液pH值(5～12)、CO2-3浓度(1×10-8～1×10-2 mol/L)的增大,99Tc在Fe上的吸附比减小;溶液pH值、CO2-3浓度的变化基本不影响99Tc在Fe2O3和Fe3O4上的吸附;99Tc在这3种吸附材料上的吸附行为均可用Freundlich吸附等温式表示;当Fe作吸附材料时,吸附平衡后99Tc主要以Tc(Ⅳ)的形式被吸附,当Fe2O3和Fe3O4作为吸附材料时,99Tc主要以Tc(Ⅶ)的形式被吸附.     

八二一厂第二轮冷台架试验产品玻璃性能测试报告

本工作为国营八二一厂高放废液玻璃固化冷台架第二轮工艺运行试验产品玻璃进行性能测试。厂方提供玻璃样品252份。本工作给出了各种性能的测试方法,并根据合同要求完成了以下4项性能的测试:1）产品玻璃化学组成;2）产品玻璃密度;3）产品玻璃在950、1000、1050、1100、1150和1200℃下的粘度和电阻率;4）产品玻璃的浸出性能（总失重及浸出液中Si、B、Na、Al、Fe、Nd、Sr、Cs的浓度）。对测试结果进行了讨论,并对     

色层分离—原子吸收／火焰光度法测定UO2中痕量碱金属元素

色层分离-原子吸收/火焰光度法是为分析测定动力堆元件、UO_2粉末和芯块中痕量Li、Na、K和Cs而研究建立的标准分析方法。样品用HNO_3溶解后调成5.5 mol·l~(-1)HNO_3介质,通过TBP色层柱,将待测元素与U分离。分别用FAAS和TAES法测定淋洗液中的Li、Na、K和Cs。取样量为0.5g时,4个元素测定下限均为2×10~(-6)。K和Na含量为10×10~(-6)、Li和Cs为5×10~(-6)时,加入回收率为96%-106%。相对标准偏差在7%以内。     

模拟高放废液玻璃固化体溶解液的ICP／AES分析法

利用我院制造的高浓盐雾化器解决了送样过程中同心雾化器堵塞的问题,并且详细观察了存在于溶解液中诸元素,尤其是具有复杂光谱结构的元素之间的谱线干扰现象。我们注意到硫的最灵敏的主共振线S 180.73nm为Ca线所干扰,为此,采用次灵敏的S 1820.4nm谱线;还观察到铀和钛对Li323.26nm和Na330.24nm的谱线干扰。改变等离子体的工作参数,即增加载气流,减小高频功率,可提高被测元素Li,Na的谱线强度,同时降低干扰元素的谱线强度,从而可以在U,Ti共存的溶液中测定Li和Na。本法可测定玻璃模拟体中主次成分,共十九个元素:B,Si,Na,Li,Al,Ca,Mg,Sr,Zr,Ti,Ce,La,Nd,Fe,Cr,Mn,Ni,S,U。方法的相对标准偏差随元素不同约为1%～5%。     

B_4C/Na/S.S.三元体系的化学相容性Ⅰ.温度效应及B/C比的影响

在堆用不锈钢包壳管内分别填装不同B/C比的B4C芯块及核级钠 ,以模拟快堆控制棒内的B4C/Na/S .S .三元体系 ,在堆外 5 5 0、65 0和 75 0℃下相互作用 82d。试验后的B4C芯块外观完整 ,未见掉角、龟裂或破碎 ;表面变得粗糙 ,失去原有的金属光泽 ,化学反应产物NaB5 O8等在表面沉积和粘附 ,并导致B4C芯块体积增大 ;芯块的微观结构和晶粒度试验前后无明显变化。包壳管内表面渗B、渗Na和渗C ,渗B和渗Na量均随温度升高和B/C比增大而增加 ,渗C则反之。Na和Na中杂质以及B4C与包壳间的化学反应产物为NaBO2 、Cr2 B、Fe2 B和Ni3 B。B化物的形成使包壳管内表面显微硬度显著增大。     

富烧绿石在模拟处置条件下的浸出行为研究

研究了包容46 8%模拟锕系废物的富烧绿石在5种模拟处置介质:纯花岗岩,花岗岩+水泥,花岗岩+Fe3O4,纯膨润土,膨润土+Fe3O4中的浸出行为。并用X射线衍射仪(XRD)和带有X射线能谱仪的扫描电镜(SEM/EDS)对浸泡后的样品表面进行了分析。实验结果显示,在模拟条件下,包容46 8%模拟锕系废物的富烧绿石的质量浸出率相当低,浸泡182d后,其质量浸出率基本保持在1×10-7g·cm-2·d-1;在含有膨润土和花岗岩+水泥介质的体系中,样品表面有新的矿相生成;膨润土和水泥介质有阻滞元素浸出的作用;Fe3O4的存在促进了元素的浸出;除钛离子在样品表面贫化外,其余5种离子Ba,U,Ca,Zr,Al在浸泡过程中呈富集态或稳定态,表明模拟地质介质可以较好地阻滞富烧绿石中元素的浸出。     

锆英石陶瓷固化模拟放射性废物泥浆的初步研究

采用天然锆英石为固化基材,对模拟放射性废物泥浆的陶瓷固化进行了探索研究.借助失重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射法(XRD)等分析手段,研究了工艺因素对固化体结构性能的影响.实验结果表明:对于主要成分为Fe(OH)3胶体、钾、钠的硫酸盐和高锰酸盐的模拟废物,当废物掺量为10%、30%、50%时,在本工艺条件下,固化样品开始烧结温度分别为1140 ℃、1100 ℃、1100 ℃.ZrSiO4在1170 ℃开始分解,生成ZrO2晶体,在1240 ℃左右完全分解.烧结温度影响烧结体中主要物相.当烧结温度较低(＜1170 ℃)时,烧结体主要物相是锆英石(ZrSiO4)、Fe2O3和玻璃相;当烧结温度达到1240 ℃时,主要物相为ZrO2晶体、玻璃相和Fe2O3.由于废物的主要成分硫酸盐及Fe(OH)3在1100 ℃以上分解,对固化体的致密烧结产生了不利的影响,烧结体出现膨胀起泡现象,致密度较差,说明本工艺尚需进一步改善.     

Fe_3O_4/聚丙烯酸/CdS复合粒子的光化学制备及光催化性能

采用光引发丙烯酸聚合的方法对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,制备了羧基功能化的Fe3O4/聚丙烯酸复合纳米粒子(Fe3O4/PAA);以Fe3O4/PAA为磁核,以硫酸镉和硫代硫酸钠为原料,采用光化学方法制备Fe3O4/聚丙烯酸/CdS复合粒子(Fe3O4/PAA/CdS),并借助红外光谱、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、荧光光谱和振动样品磁强计对其进行表征。结果表明,核-壳结构的Fe3O4/PAA/CdS为表面粗糙的球形粒子,平均粒径为155 nm,具有发光性能和准超顺磁性。Fe3O4/PAA/CdS在有机染料罗丹明B的降解实验中显示出良好的可见光催化活性,可以借助磁铁在2 min内从溶液中完全回收。     

Fe掺杂SnO_2稀磁半导体超精细场的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论线性缀加平面波方法的WIEN2k程序,计算Fe掺杂SnO2稀磁半导体的电子结构和磁性,计算中性电荷态Fe0和电荷受主态Fe1-或Fe2-。结果表明,Fe掺杂SnO2的基态都是铁磁态,O空位更容易出现在Fe原子周围。中性电荷态Fe0磁矩较小,Fe1-或Fe2-态磁矩变大,并且计算的磁超精细场和磁矩与穆斯堡尔谱测量结果相符合。电子结构分析表明,掺杂Fe-3d轨道与氧八面体O-2p轨道相互作用,造成3d轨道能级分裂。不同电荷态下,能级分裂的程度不同,从而影响电子填充3d轨道的模式。3d轨道中未成对电子数增加,处于高自旋态的Fe原子是产生巨磁矩的原因。     

金刚石中子探测器稳定性和探测效率测试

介绍了金刚石中子探测器主要性能的测试方法。采用14 MeV氘氚中子测试了金刚石中子探测器的稳定性和探测效率,实验结果表明探测器性能稳定,中子探测效率ε_E=8.00×10~(-5)(±9.38%)counts/n·cm~2。SuperMC蒙卡软件对探测效率进行模拟计算,计算结果ε_C=8.69×10~(-5)(±3%)counts/n·cm~2,不确定度范围内认为二者一致。     

模拟铯废物玻璃固化体组成对浸出性能的影响

按正交试验设计方法设计了熔制模拟铯废物钛硅酸盐玻璃固化体的配料组成 ,制备了相应的固化体样品。按静态浸出试验方法 (MCC- 1)对样品进行了浸出试验 ,条件为去离子水、90℃、7d、样品表面积与去离子水体积之比为 10 m-1。用电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP- AES)和原子吸收 (AAS)测定浸出液中各种离子的浓度。结果表明 ,固化体浸出液中主要含 Na+和 Si4+ ,其次是 Cs+。固化体中Zr O2 组分对浸出性能影响最大 ,其次是 Ti O2 / Si O2 (摩尔比 )。配料中 Zr O2 的摩尔分数选择在 1.5 %～4 .5 %之间、Ti O2 / Si O2 的摩尔比在 0 .4 0左右时 ,有利于减少 Cs+ 及 Na+ 、Si4+ 的浸出