利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量。结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比，偏差分别小于0．60％、0．40％、0．40％和0．40％。此方法不仅分析速度快(15min检测一个样品)，还能实现多元素的同时分析，是一种适应水泥工业现代化的分析方法。     

PGNAA方法测量元素的非线性规律研究

瞬发伽玛中子活化分析(prompt gamma neutron activation analysis, PGNAA)在线分析仪广泛应用于水泥、煤炭等工业控制领域，由于工业现场产量的变化，导致皮带上物料的厚度不恒定，当物料厚度变化时，在线分析仪的测量结果会出现偏差。为消除在线分析仪测量不同厚度物料的测量偏差，通过理论分析和蒙特卡罗模拟(MCNP)研究中子自屏蔽和伽玛自衰减影响，并寻求修正模型。根据探测器接收特征伽玛射线的计算公式进行理论分析，利用蒙特卡罗软件建立PGNAA在线分析仪装置模型，分别模拟Al₂O₃、SiO₂、CaO、Fe和水泥生料等物料随厚度变化的特征射线计数，以水泥在线分析仪为例，寻求修正模型。结果表明，特征伽玛射线强度不随物料厚度增加而线性增长，按照线性标定方法的在线分析仪测量误差增大，各元素平均相对误差大于10%；根据水泥生料各元素的特征射线计数与物料厚度之间的关系，建立适用于测量水泥生料的多项式厚度修正模型。与线性标定相比，修正后分析仪测量误差降低30%以上，可为煤质、烧结料、铝土矿等块状物料的PGNAA元素检测提供修正方法。     

中子方法快速分析水泥生料的实验装置研究

应用中子感生瞬发γ射线分析技术(PGNAA)设计开发出一种适合水泥生料快速分析的装置—中子水泥生料多元素分析仪,它采用D—D中子发生器做中子源,用BGO探测器及多道分析器采集γ射线谱。通过不断改进实验确定了装置的各项具体参数,并在此装置上进行了水泥生料单组分元素γ射线特征峰的寻找,定出各元素的特征峰,从而可确定该元素成分和含量,实现对水泥生料的快速分析。     

放化组分离中子活化分析法测定生物样品中多种微量元素

本文介绍了一种用于测定血样和生物样品中多元素的中子活化分析法。样品经冰干处理后密封在石英管中,在重水反应堆中心孔道照射约40小时,通量为5×10~(13)n/cm~2·s。照射过的样品进行放化分离:样品加入相应的载体元素后,用HNO_3和H_2O_2溶解,相继通过HAP,阴、阳离子交换树脂,把欲分析元素分为六个组。利用Ge(Li)探测器可以迅速地测定25个元素。为检验本方法的准确度,分析了标准参考物质:牛肝(NBS-SRM-1577)和大米(NBS-SRM-1568)。分析结果和NBS的鉴定值符合得很好。利用本方法还分析了五个正常人混合全血。     

快热中子法检测煤的低位热值

介绍了利用脉冲中子发生器产生的快热中子感生的瞬发γ射线的两种反应,快中子非弹性散射(n,n'γ)反应和热中子俘获(n,γ)反应,对煤的低位热值进行分析的方法、原理和设备.γ射线探测器采用BGO探头.采用多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题.用脉冲中子法测得的低位热量分析值与化验值的误差＜0.4MJ/kg.     

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。     

Na_2O对铁硼磷酸盐玻璃结构和性能的影响

研究了加入不同量Na2O对B2O3-P2O5-Fe2O3体系玻璃结构和性能的影响。用传统熔融-冷却的方法制备了组成为XNa2O-(1-X)(10B2O3-54P2O5-36Fe2O3)、XNa2O-(1-X)(10B2O3-60P2O5-30Fe2O3)和XNa2O-(1-X)(10B2O3-50P2O5-40Fe2O3)(其中X=0、10%、20%、30%,为摩尔分数)系列的玻璃,并对所制备玻璃的结构和性能进行了表征。结果表明:B2O3-P2O5-Fe2O3系列玻璃的玻璃转变温度大于520℃;Na2O对B2O3-P2O5-Fe2O3玻璃的主要网络结构影响不大,加入20%的Na2O对玻璃性能影响较小,且基础玻璃的化学稳定性得到一定程度的改善。Na元素能牢固地结合于玻璃网络结构中,产品一致性试验(PCT)测试表明,当Na2O含量为20%时,试样中Na元素归一化浸出量≤0.11g/m2。另外,组成为10B2O3-54P2O5-36Fe2O3的玻璃在包容Na2O方面具有较好综合性能。     

用中子活化法分析北京地区三个采样点的大气颗粒物

在北京市区(车公庄)、远郊(良乡1、良乡2)设立了3个采样点,使用相同的Gent采样器同时收集PM2.5(直径小于2.5 μm)、PM10(直径小于10 μm)的大气颗粒物(APM).用中子活化分析(INAA)法分别测定了40种(PM2.5)和43种(PM10)元素;3个采样点的PM2.5与PM10平均浓度比分别是0.39、0.32和0.30,反映出一定的地域差别.通过分析良乡的两个季节的样品(2004-03～2004-08)可以看出明显的季节变化和污染元素随气象条件变化.使用EF分析初步给出了三地的主要污染元素.     

^17O系统的R矩阵分析

采用多道多能级R矩阵理论,全面系统地分析~(17)O系统中10.5 MeV激发能以下有关~(16)O(n,n)~(16)O·~(16)O(n,a)~(13)C和~(13)C(a,a)~(13)C的全部实验数据。有关~(16)O的中子反应截面计算值被收入中国评价数据库CENDL-2和美国的评价数据库ENDF/B-6。对在R矩阵分析中如何确定本底、道半径和边界条件等问题予以讨论。     

用中子活化法分析北京地区三个采样点的大气颗粒物

在北京市区(车公庄)、远郊(良乡1、良乡2)设立了3个采样点，使用相同的Gent采样器同时收集PM2．5(直径小于2．5μm)、PM10(直径小于10μm)的大气颗粒物(APM)。用中子活化分析(INAA)法分别测定了40种(PM2．5)和43种(PM10)元素；3个采样点的PM2．5与PM10平均浓度比分别是0．39、0．32和0．30，反映出一定的地域差别。通过分析良乡的两个季节的样品(2004-03～2004-08)可以看出明显的季节变化和污染元素随气象条件变化。使用EF分析初步给出了三地的主要污染元素。     

IAEA参考物SL—3中45种元素的中子活化分析

根据国际原子能机构研制的环境参考物湖底泥(SL-3)的定值分析要求和样品特性,建立了一套包括仪器中子活化分析和放射化学活化分析相结合,长照短照相结合,相对法,单比较器K_0法和干扰校正IK_0法相结合的分析方案。测定了SL-3中的Al,AS等45种元素,测定值与参考值和信息值符合得较好。     

EDXRF法测定载Pd-Al2O3小球的Pd含量

介绍了用能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)法测定载Pd - Al2O3小球Pd含量的分析方法.该方法在样品中定量加入内标元素Mo,再加入王水溶解载Pd - Al2O3小球上的Pd,制成滤纸试样片,用能量色散X射线荧光光谱仪测定其Pd含量.该方法简便、快速,测定载Pd - Al2O3小球Pd含量为30wt％～ 50wt％时,其测量结果的相对标准偏差不大于0.9％,检出率为98％～102％.该方法可通过调整加入内标元素Mo的量,扩大测定Pd含量的分析范围.     

中子激发碳、氧、铁、铜的模拟研究

本文利用欧洲粒子物理实验室开发的一个包容大量探测器描述和模拟工具的软件系统Geant4(版本号:Geant4.7.0,2005)模拟了不同元素被中子激发的特征γ谱.对于不同能量的入射中子,各种特征γ光子有着不同的产额,以此提出了最优化入射中子能量的概念.对元素C、O、Fe和Cu的模拟结果显示,对于不同元素,其最优化能量也有所不同.这些元素的主要特征γ光子能量基本在0.8-7 MeV范围内.     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺(ETA)+二甲胺(DMA)、ETA、氨(NH_3·H_2O) 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2 000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH_3·H_2O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm~2·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm~2·h),较在NH_3·H_2O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH_3·H_2O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH_3·H_2O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

仪器中子活化分析法检验环境土壤标样的均匀度

仪器中子活化分析(INAA)可在取样量小的情况下,实现对标准参考物(SRM)中多种痕量元素的均匀性检验。本文采用了经典的F检验及t检验数理统计方法判断被检查元素的均匀性。具体作法是随机抽取足够数量的子样品,测定所得数据作为检查组(A);同时,把其中任一样品按上述相同测定方法同时测定数份,所得测定数据作为对比组(B)。分别计算两组的方差和平均值,再进行如下统计检验:首先比较检查组的方差S_4~2和对比组方差S_B~2的大小,得F_(实验值)=S_A~2/S_B~2,从95％置信度的F值表上查出相应自由度的临界值F_(0.05),f_1,f_2,     

可活化稳定同位素示踪-中子活化分析法研究育龄妇女膳食铁的生物利用率

采用两种浓缩丰度分别为 61 4%和 2 3 4%的可活化稳定浓缩同位素54 Fe和58Fe作为示踪剂 ,结合中子活化分析法研究了北京地区健康育龄妇女膳食铁的生物利用率 ,并以原子吸收分光光度法测定粪便排出的总铁和以不易被吸收的镝元素监测浓缩同位素铁在体内的滞留时间以确定不同试验者的粪便收集次数等多种途径来提高分析结果的可靠性。研究结果显示 ,受试妇女膳食铁的生物利用率为(1 4 9± 3 9) %。     

正常成年男子肝脏中元素含量的中子活化分析

在我国4个不同膳食类型地区河北、山西、江西和四川,采集21例正常成年男子尸体（意外死亡）的肝脏样品,用中子活化分析方法测定了8种人体必需微量元素的含量。结果表明：肝脏中8种元素的含量由高到低依次为铁、锌、铜、锰、钼、硒、铬、钴,且个体差异大;某些元素的含量地区差异明显,山西样品的Co含量、四川样品的Cr含量和河北样品的Fe含量分别是其它3个地区的1.7~2.0倍、2.5~5.2倍和1.5~2.4倍;与国际辐射防护委员会（ICRP）参考人的最新估算值相比,铬含量明显偏高,铁、铜和钼含量也稍高。作为质量控制,还对3种标准物质中8种元素的含量进行了测定,分析结果与标准值吻合。     

中国先进研究堆冷中子导管的模拟研究

应用蒙特卡罗方法对中国先进研究堆(CARR)上的两条冷中子导管CNG1和CNG2的设计方案进行了模拟研究。在假定的冷中子源谱分布下,两条导管出口处的中子注量率均达到1×109cm-2·s-1以上。CNG1和CNG2的中子传输效率分别为50%和42%,中子束最大发散角分别为2 2°和1 9°。中子束沿水平方向的分布均匀,其最大起伏不超过3%。重力显著影响中子束沿垂直方向的分布。     

中子照相转换屏性能的对比测量

简要介绍了采用带孔镉片为模拟被照物,检验国产Gd2O2(Tb）屏、金属钆屏、^6LiFZnS(Ag）屏性能的对比测量实验。通过对实验图像的分析,认为金属钆屏分辨率优于Gd2O2(Tb）屏和^6LiFZnS（Ag）屏,^6LiFZnS(Ag）屏反差灵敏度、照相速度优于Gd2O2(Tb）和金属钆屏。     

CENDL-3．1 ^16O的基准检验

利用泄漏中子角通量谱实验FNS，对CENDL-3．1b0版的^16O全套中子评价数据进行宏观检验。检验工作比较了基于评价核数据库CENDL-2．1，3．0、3．1b0、ENDF／B—VII．0和JENDL-3．3 5个不同版本的^16O的中子角通量谱的计算值和实验测量值（图1、2）。