辐照剂量率对明胶自由基和性能的影响

为探讨剂量率对明胶分子辐照分解的影响机理,采用电子自旋共振(ESR)、凝胶渗透色谱(GPC)等检测技术分析明胶经剂量率为60、480Gy/min 60 Co以及剂量率为12 000Gy/min加速器辐照0~32kGy剂量后,自由基特征、明胶性能与剂量率的关系。结果表明,未辐照明胶ESR信号微弱,三种辐照方式处理后的明胶均呈现相似的ESR双峰特征;相同吸收剂量下,明胶自由基信号强度由大到小依次为60Gy/min 60 Co辐照明胶、480Gy/min 60 Co辐照明胶和12 000Gy/min加速器辐照明胶;60 Co辐照后自由基信号强度(y)与剂量(x)的线性关系为y=26.983x2+1 641.8x-205.69;辐照明胶特性黏度、平均相对分子质量、凝胶强度和断裂伸长率由高到低依次为480Gy/min 60 Co辐照明胶、12 000Gy/min加速器辐照明胶和60Gy/min 60 Co辐照明胶。可见,高剂量率辐照可能减少明胶中有效长寿命自由基的含量,从而抑制明胶辐照灭菌中性能的劣变。     

掺锗石英光纤的稳态和瞬态γ辐射效应研究

开展了掺锗石英光纤在1.0×10~(-4)~0.5Gy(Si)/s剂量率下的稳态γ辐照实验和10~6~10~9 Gy(Si)/s剂量率下的瞬态γ辐照实验。结果表明:光纤辐射感生损耗与辐照总剂量呈饱和指数关系,与色心浓度微分方程推导出的结论相一致。在辐照总剂量相同的情况下,光纤辐射感生损耗随辐照剂量率的增大而增大。辐照期间有光注入较无光注入时的光纤辐射感生损耗低,证实了光褪色效应的存在。对实验用650、850和1 310nm 3个波长,光纤辐射感生损耗随波长的增大而减小。与光纤稳态辐射感生损耗相比,光纤瞬态辐射感生损耗要大得多;光纤瞬态辐射感生损耗峰值与脉冲总剂量呈线性关系,这与饱和指数关系在低剂量下的泰勒展开近似一致。     

偏置条件对NPN型锗硅异质结双极晶体管电离辐射效应的影响

本文研究了不同偏置条件下国产商用NPN型锗硅异质结双极晶体管(Silicon germanium hetero-junction bipolar transistors,SiGe HBTs)在60Coγ辐射环境中电离辐照响应特性和变化规律。实验结果表明,在0.8 Gy(Si)·s-1剂量率辐照下,总累积剂量达到1.1×104 Gy(Si)时,发射结反向偏置条件下60Coγ射线辐照对SiGe HBTs造成的损伤最大,零偏次之,正偏损伤最小;经过一定时间的退火后,零偏恢复程度最小,而正偏和反偏时的恢复趋势以及程度相同。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数随累积总剂量以及退火时间的变化关系,讨论了引起电参数失效的潜在机理。     

γ射线辐照降解绿茶中的农残联苯菊酯

采用^60Coγ射线辐照成品绿茶,分析吸收剂量、剂量率及茶叶含水量对联苯菊酯降解率的影响。吸收剂量设计为3、7、10、15和20kay,剂量率为10、30和50Gy·min^-1,茶叶含水量设为5％、8％、10％和17％。结果表明,绿茶中联苯菊酯的降解率随着吸收剂量的增加呈先上升后下降的趋势,吸收剂量在10kGy时,茶叶中联苯菊酯的降解率较大。随着剂量率的提高,联苯菊酯的降解率呈现直线下降的趋势,在10Gy·min^-1时降解率较大。茶叶含水量与联苯菊酯的降解率呈正相关关系。因此,进行茶叶中农残联苯菊酯辐照降解处理时,采用含水量较高的茶叶,使用较低的剂量率和10kGy左右的吸收剂量,效果较好。     

γ辐射对氮化硼/环氧树脂复合材料性能的影响

环氧树脂及其复合材料具有良好的电气绝缘性能,在核工业领域得到了广泛应用。本工作将六方氮化硼粉末(h-BN)与四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐和促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚共混,并热固化成型,制备了氮化硼/环氧树脂(h-BN/EP)复合材料。在空气和通氮限氧气氛及一定吸收剂量率下(60 Gy/min),研究了h-BN粉末和h-BN/EP复合材料经60Coγ射线辐照后结构和性能(力学性能、导热性能和热稳定性等)的变化情况。结果表明,两种气氛中,h-BN粉末都具有良好的γ射线辐照稳定性,吸收剂量达到380 kGy时,化学结构和热稳定性均未发生变化。但h-BN/EP复合材料经γ射线辐照后,玻璃化转变温度和初始热分解温度的下降程度都较纯EP基体明显。γ射线辐照对复合材料力学性能的影响与h-BN含量和吸收剂量相关。对于低h-BN含量(质量分数0.52%)的复合材料,其拉伸强度在吸收剂量较低(≤180 k Gy)时即显著下降;而高h-BN含量(质量分数≥0.52%)的复合材料,其拉伸强度在较低剂量(≤180 k Gy)时反而明显上升。当吸收剂量达1 000 kGy时,辐照后不同h-BN含量的复合材料以及纯EP的拉伸强度基本为同一水平,即吸收剂量高于1 000 kGy时,添加h-BN对EP的拉伸强度基本无影响。当吸收剂量为180 kGy时,γ射线辐射使得h-BN/EP复合材料的导热系数显著增加。     

用CB微核法研究离体血辐射剂量与微核率的量效关系

应用胞质分裂阻滞微核技术（简称CB微核法），探讨了X射线与60Coγ射线，以及不同剂量率的60Coγ射线诱发微核率与辐射剂量的量效关系。结果表明，剂量率相同，照射剂量相同，60Coγ射线辐照所得微核频率明显高于X射线照射所得微核频率。不同剂量率的60Coγ射线照射，高剂量率所得微核产率高。剂量效应曲线不仅与不同的辐射种类有关，而且同一种性质的射线在不同剂量率情况下，刻度曲线不一样，因而应选用不同剂量率作刻度曲线。在发生辐射事故时，应选用剂量率刻度曲线接近的一种。     

CMOS器件总剂量辐射响应理论模拟

利用线性响应理论模型模拟C4007B、CC4007RH和CC4011器件受不同γ射线剂量率辐射时的总剂量效应。研究结果表明，辐射响应与吸收剂量成线性关系时，在实验室选用任一特定剂量率进行总剂量辐射和辐照后室温退火，可以通过线性响应理论模拟其它剂量率辐射下的总剂量效应。理论模拟结果与实际不同剂量率辐射实验结果符合得很好。     

多通道辐射剂量仪的研制

研制了一种可同时测定6个点辐射剂量的智能化仪器.该仪器采用微型半导体探头作为辐射探测器,具有信号采集、数据处理及显示、储存、打印等功能,测量精确度为±0.071%(SD),稳定度为±0.18%(SD),剂量率探测上限达到80Gy/min,可用于各种60Co源的辐照实验、辐照加工及放射治疗.     

双极型运算放大器ELDRS效应试验研究

针对空间辐射环境下应用的双极型器件抗辐射能力与地面高剂量率辐照模拟试验所获得器件的抗辐照水平存在差异,在地面利用60Co辐射源开展了双极型运算放大器的总剂量辐照试验研究,分析了辐照剂量率、辐照偏置和室温退火3种试验组合条件下样品的总剂量响应.结果表明,在300 Gy的辐照水平下,低剂量率辐照条件下器件参数的退化损伤是高...     

LM118J-8和OP07运算放大器电路抗γ辐射实时模拟研究

利用60Coγ射线模拟空间环境辐射,对卫星电源控制器中LM118J-8和OP07两种运算放大器电路进行剂量率为0.06和0.22 Gy(Si)/s,总剂量为3000 Gy(Si)辐射的实时在线研究.结果表明:随辐射剂量增加,OP07电路的输出电压在低剂量100 Gy(Si)时就有明显变化,而LM118J-8电路的输出电压在辐射剂量高于900 Gy(Si)时出现明显变化.LM118J-8运算放大器的抗辐射性能优于OP07放大器.引起LM118J-8、OP07性能退化、功能失效的主要原因是辐射感生了界面态.     

放射源~(60)Coγ射线的利用效率研究

应用60 Coγ射线照射量率计算法分析比较了4种放射源排列方法和3种辐照操作方式的γ射线利用效率。结果表明,3种操作方式中,换层操作的效率最高,利用率为1.78,其次是分区操作方式,为1.45,源超界的不换层方式最低,为0.85。实行换层操作时,当吊篮高度在1.2m之内时以3层高度收敛排列法(各层间活度比为0.6∶1.8∶0.6)的60 Coγ射线利用率最高,为1.60;当吊篮高度为1.4 m时,3层轻度收敛排列法(0.9∶1.2∶0.9)的60 Coγ射线利用率最高,为1.72;当吊篮高度达到1.6 m时,3层均匀排列法(1∶1∶1)的射线利用率最高,为1.78。     

质子辐射环境下PNP输入双极运算放大器辐照效应与退火特性

对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM837对γ射线的敏感程度较10 MeV质子和3 MeV质子的小,然而其室温退火后的后损伤效应却更严重;相同等效总剂量条件下,10 MeV质子造成的损伤较3 MeV质子的高;质子辐射中器件的偏置条件对损伤影响不大。     

30%TBP-煤油-HNO3体系的α辐解行为Ⅱ.溶剂辐解生成羰基化合物的规律

以分光光度法研究了²³⁸Pu 为α源的30%TBP-煤油-HNO₃体系辐解产物羰基化合物的生成规律,考察了还原反萃、酸碱洗涤、钚浓度等工艺条件对羰基化合物分析的影响。研究表明：羰基化合物生成量随着α辐照剂量率以及吸收剂量的增加而增大,在剂量率73.7 Gy/min、吸收剂量5×10⁵ Gy时,羰基化合物浓度达到0.039 mol/L;吸收剂量在10⁵ Gy以上时,α辐照产生的羰基化合物生产量明显高于γ辐照;不同稀释剂对羰基化合物生成量影响不明显。     

大体积航空巡测γ谱仪的点源校准

参考国际原子能机构（IAEA）航空辐射监测技术标准和国内外行业经验，选取3种人工放射源对现有先进的大体积航空巡测γ谱仪进行了寻源模式的实验校准。介绍了航空巡测γ谱仪系统开展点源模式的实验校准方法、校准方案，实验过程中严格控制实验条件和过程质量，给出了²⁴¹Am、¹³⁷Cs和⁶⁰Co人工放射源点源校准参数，基于这3种核素校准参数可估算其他人工放射性核素的校准参数，从而实现了航测系统寻找人工放射源进行定量测量的功能。     

Measurement and Simulation of TEPC Microdosimetric Spectra in Gamma Radiation Field

According to the different characteristics of microdosimetric spectra measured by tissue equivalent proportional counter (TEPC), the neutron dose equivalent and γ dose equivalent could be distinguished in a unknown neutron and γ mixed radiation field. In order to discriminate the γ radiation dose equivalent from the total value,the pure γ microdosimetric spectra was measured in ⁶⁰Co、¹³⁷Cs radionuclide radiation field with TEPC. TEPC microdosimetric spectra in a series of monoenergy γ radiation field were simulated by FLUKA code. All the γ radiation microdosimetric spectra, including measured spectrum in ⁶⁰Co、¹³⁷Cs radiation field and that of simulation spectrum by FLUKA code, reveal a trait that the linear energy of γ radiation is basically lower than 10 keV/μm. This trait is the very foundation to discriminate the γ radiation from the mixed radiation.     

γ射线闪烁体探测器响应函数模型研究

建立了一种可用于γ射线能谱分析的CsI(Tl)闪烁体探测器响应函数(DRF)模型,并对0.05~1.5 MeVγ射线能谱进行了拟合。描述γ射线能谱特征的每个函数均是基于对射线作用机制的分析,采用权重最小二乘法实现了22 Na、60 Co、137 Cs、238Pu实验能谱的拟合,并同时得到了函数中与射线能量相关的非线性参数。最后利用该DRF模型对CsI(Tl)探测器测量152 Eu源的γ射线能谱进行了拟合,结果表明,此DRF模型可较好地应用于γ射线能谱的分析。     

低剂量氚水β射线对人体外周血淋巴细胞染色体的影响

通过染色体非稳定性畸变来研究低剂量氚水β射线的生物效应。将人体外周血与氚水混合培养24h和48h,共培养72h后获细胞得到与氚水作用后染色体畸变的频率并与相同剂量下⁶⁰Co γ射线的细胞效应对比。将实验结果进行回归方程拟合,得到HTO β射线的最佳回归方程Y=（0.001±0.004）+（0.062±0.018）D+（0.053±0.010）D²（n=3,r²= 0.995,P<0.01）;通过比较HTO与γ射线的最佳回归方程可知,方程系数的主要区别在b值,提示在低剂量的情况下β射线诱发畸变的能力更强。将⁶⁰Co γ射线作为参考可得HTO β射线的相对生物效能（RBE）最大值出现在0.06 Gy,为2.17,RBE值随着剂量的增大而减小。     

60Co γ辐照下毛竹的自由基与化学结构的变化

绝干的毛竹粉体在⁶⁰Co γ辐照下产生自由基的同时还发生化学组成和结构的变化。利用电子自旋共振波谱（ESR）和X射线光电子能谱（XPS）技术分别测量γ射线辐照后毛竹粉体的自由基波谱和X射线光电子能谱。经测试,毛竹自由基的光谱分裂因子g=2.003 3,自由基的强度随吸收剂量按指数规律增加;经200 kGy剂量的辐照后毛竹表面的O/C原子个数比稍有增加,C-C和C-H含量增加,C-O和C[CDS1]O含量减少,-O-C[CDS1]O含量增加为原来的2.5倍,说明毛竹表面生成了一些含氧官能团或碳的氧化态增高。     

辐射合成法合成明胶类水凝胶及其性能研究

采用辐射法合成了明胶/羧甲基纤维素钠（CMC-Na）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水凝胶,利用索氏提取器、紫外-可见分光光度计以及原子光谱仪分别对其溶胀性、pH值敏感性、凝胶含量及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了测试分析。在剂量率约为83 Gy/min,吸收剂量为15、25、35和45 kGy条件下,明胶/CMC-Na/PVP质量比为4∶1∶2、4∶1∶5和2∶1∶5的明胶/CMC-Na/PVP水溶液经辐照均能交联合成水凝胶。在高纯水中,该类水凝胶溶胀率分布于11～56之间;在pH=1的高氯酸溶液中,所有凝胶的溶胀率较之水溶液中均有所下降,说明这类水凝胶对pH值敏感。不同原料比例生成的水凝胶,其溶胀率并未随吸收剂量的增大而呈现出明显的增加。比例为4∶1∶5的水凝胶溶胀性能最为优良,其溶胀率最大值为56。合成的明胶/CMC-Na/PVP水凝胶可在1个月内完全腐化分解,说明在PVP中添加明胶和CMC-Na后,引入了天然高分子材料优良的降解性能,加速了凝胶分解,缩短了降解时间。同时,发现该类凝胶具有极强的吸Cr（Ⅵ）能力,可达0.539 g/g。     

甲基乙烯基硅泡沫材料在复合条件下的辐射效应研究

为考察甲基乙烯基硅泡沫材料在不同条件下的辐射效应,开展了受压状态下材料经⁶⁰Co γ射线辐照后的热老化和湿热老化实验。采用扫描电镜、傅里叶转换红外光谱仪、固体核磁共振仪、万能材料试验机和蠕变松弛试验机等手段剖析了材料微观结构和宏观性能。结果表明,不同条件下老化后甲基乙烯基硅泡沫材料的泡孔有减小的趋势。²⁹Si交叉极化的NMR分析发现材料中有机硅链段峰的强度随吸收剂量的增大而升高,¹³C交叉极化的NMR分析表明γ射线辐照后材料的结构规整性有所降低。辐射后热老化样品的拉伸强度总比辐射后湿热老化样品的低,辐射老化和湿热老化的协同作用对材料的应力松弛率影响非常明显。