芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为研究

在厌氧条件下研究了西南地区一种典型土壤微生物芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为，重点考察了时间、无机阴离子、腐殖酸（HA）及富里酸（FA）对还原的影响，并利用TEM、EDS、SAED和XPS对还原后的样品进行了表征。结果表明：在pH=7.0、c_NaHCO3=5 mmol/L和T=303 K条件下，Bacillus sp.dwc-2对U(Ⅵ)的还原率随时间的增加而增加，24 h内最大还原率为12.2%，此后则随时间的增加逐渐降低；HA和FA对U(Ⅵ)的微生物还原行为有一定影响，其中HA和FA浓度为25 mg/L时，U(Ⅵ)的还原在24 h最明显，其还原率分别为14.2%和16.2%，但随着HA和FA浓度的继续增加，因在U(Ⅵ)离子与HA、FA形成的配合物表面形成致密的腐殖层，抑制了电子的转移，阻止了U(Ⅵ)的还原。此外，研究表明HCO₃^-也会抑制U(Ⅵ)的还原。TEM-SAED和XPS分析证实了还原过程中U(Ⅳ)的存在。上述结果可为真实环境中微生物还原U(Ⅵ)提供基础数据和参考。     

氧化物陶瓷阻氚涂层的研究进展

利用阻氚涂层(TPB)降低结构材料中的氚损失,是聚变堆发展中的热点研究之一。陶瓷具有低氚渗透性、耐腐蚀性、高硬度和高热稳定性等特性,是目前聚变堆阻氚涂层首选材料。相对于硅化物、钛基等非氧化物陶瓷材料,氧化物陶瓷涂层具有熔点高、化学性质稳定、耐腐蚀性和阻氚渗透因子(PRF)高等优势,因此针对氧化物陶瓷阻氚涂层的研究较多。主要综述了单一氧化物陶瓷、复合氧化物陶瓷阻氚涂层近年来的研究现状与发展,如Y2O3、Er2O3、Al2O3等及其复合氧化物陶瓷材料,其中,因Al2O3及其复合物涂层具有优异的阻氚性能,得到了广泛的关注和研究。重点阐述了制备工艺、基体效应和辐照等影响氧化物陶瓷涂层阻氚性能的因素及氚在材料中的渗透机制,并分析了当前阻氚涂层在材料制备以及模拟服役环境等方面存在的不足与今后的研究重点,指出了未来可能的氧化物陶瓷阻氚涂层,以期为阻氚涂层的研究与后续实验提供一定的方向。     

铀基X射线闪烁体研究进展

贫铀再利用是近年来放射化学领域尤为关注的课题，研究发现以铀酰离子作为金属中心合成的含铀晶体材料在X射线辐照场中产生强烈的闪烁现象。与传统闪烁发光元素相比，铀元素具有发光效率高、辐射阻滞能力强等本征属性，为发展新型闪烁体提供了物质基础。近期研究合成的新型铀基闪烁体显现出较高的X射线转换效率、强X射线衰减系数、较好的辐照与湿度稳定性、以及更短的余辉等优势。本文从铀酰发光原理、铀基晶体闪烁现象的发现、含铀闪烁体材料的优势出发，主要阐述了基于铀酰本征性质的新型铀基闪烁体用于X射线探测方面的研究进展，提出了提高含铀闪烁体性能的方法思路。研究成果既为处理贫铀资源提供了新的途径，又为高性能新型闪烁体的设计提供了借鉴。     

微生物质水热碳锰复合材料对铀的吸附行为研究

以工业啤酒酵母为碳源，采用一步法合成了微生物质水热碳锰复合材料（MHTC），并利用XRD、FT-IR和SEM等对材料进行了表征。在此基础上，系统研究了不同C/Mn原子比、初始pH值、接触时间、初始铀浓度对MHTC吸附铀性能的影响。结果表明：C/Mn原子比为1∶10的碳锰复合材料（MHTC-10）对铀的吸附性能最优。在铀初始浓度为50 mg/L、初始pH=4.5条件下，12 h可达吸附平衡，最大吸附量为371 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型以及Freundlich等温模型。热力学数据表明，铀在MHTC-10上的吸附是一自发、放热的过程。该研究结果可为含铀环境中铀的分离富集提供新的思路。     

三氧化二铝PLOT柱气相色谱法分离氢同位素自旋异构体

氢同位素核自旋异构体正-仲态比例影响氢同位素的低温物性,有必要对其比例进行测定。本文利用活性三氧化二铝多孔层开管(Porous Layer Open Tubular,PLOT)柱实现了正-仲氢同位素(氕、氘)的基线分离,发展了一种可在液氮温度下测定同核分子正-仲态比例的色谱分析技术。研究结果表明,与传统三氧化二铝填充柱相比,高效PLOT柱实现了正、仲氕(o-H_2、p-H_2)以及正、仲氘(o-D2、p-D2)的基线分离(分离度R_s大于1.5),当流量为5 m L·min-1时,分离度R_s(p-H_2,o-H_2)=6.9,R_s(o-D2,p-D2)=1.8。正仲态分离度与进样量、流量均有关系。根据峰面积的积分结果,常温(298 K)下正、仲氕比例为2.77:1,正、仲氘比例为1.78:1,与理论测算值基本符合。HD与o-H_2实现了部分分离,R_s(o-H_2,HD)=0.5,根据理论预测,实现HD与o-H_2的基线分离(R_s达到1.5),理论塔板数需要达到3.9×105。     

焙烧态镁铝水滑石对I~-的吸附行为研究

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石,并利用XRD、FT-IR和SEM对材料进行了表征。在此基础上,系统研究了不同焙烧温度、初始pH值、振荡时间、初始I~-浓度等对焙烧态镁铝水滑石吸附I~-性能的影响。结果表明:500℃焙烧条件下所制备的镁铝水滑石CLDH-500对I~-的吸附性能最优。在初始I~-浓度为500mg/L、初始pH=6.0的条件下,8h达到吸附平衡,最大吸附容量为217.22mg/g。对吸附过程用准一级、准二级动力学模型和粒内扩散模型模拟。结果显示,其吸附过程符合准一级动力学模型和粒内扩散模型(R~20.96);Langmuir模型拟合结果(R~20.99)显示,I~-在CLDH-500上为单分子层吸附。该研究结果可为放射性废液中I~-的去除提供技术和理论支持。     

NFM在ITER中的中子学计算

NFM是一种重要的中子学诊断设备。它可以对ITER聚变中子产额进行实时测定。ITER在运行过程中子产额高达1021n/s,因此对放入其中的设备均需进行相关的中子学计算。采用MCNP程序,用MCAM构建了NFM模型,并将它放入ITER40度模型中进行相关中子学计算。最终得到NFM所在位置的中子和光子能谱分布,NFM中裂变材料的裂变速率,主要部件的能量沉积和温升效应。     

近年来211At放射性药物研究的新进展

加速器制备的α核素²¹¹At是最适宜于靶向内放射治疗的理想核素之一。本文在参考最新文献的基础上,简要介绍了²¹¹At标记放射治疗药物近年来取得的一些可喜进展,包括²¹¹At的制备方法、标记物实验和临床研究以及标记方法等。对²¹¹At标记放射治疗药物研究存在的问题、现状及临床应用前景也进行了探讨。     

电子调强放射治疗中多叶准直器的研究

电子调强放射治疗浅表肿瘤优于光子调强放射治疗,但光子调强放射治疗中光子的多叶准直器不适用,需专门的电子多叶准直器EMLC。用Monte Carlo模拟计算研究EMLC叶片的材料、厚度、端面形状和宽度等对剂量的影响。计算结果表明,W比Pb、Fe、Cu更适合做EMLC材料,且厚度2cm时足以挡住大部分电子,并产生相对较少的轫致辐射;直立端面作EMLC叶片端面时会产生较小剂量半影,并在射野边缘有更好平坦度;电子束通过宽度5mm的EMLC叶片比1cm的射野边缘剂量明显增加,但宽度太大不利于准确控制子野形状,因此选择1cm作EMLC叶片宽度较优。     

三维方孔硅探测器的热中子探测影响研究

采用基于Monte-Carlo方法的Geant4程序对填充~6LiF中子转换材料的三维方孔硅探测器的热中子探测进行了模拟,研究了探测器结构与探测效率、能量沉积谱的关系。探究了方孔截面尺寸、孔间距、孔深度、系统最小可探测限(LLD)等参数对热中子探测效率的影响。研究结果表明,探测效率随截面尺寸或孔间距的增大先增加后减小,随孔深度的增加而增大,直到一个极限值。经优化结构参数,在LLD为300 keV的情况下,孔间距大于6μm的三维方孔硅探测器的探测效率受LLD的影响较小。理论上,三维方孔硅探测器的最佳尺寸为孔间距6μm、孔截面尺寸30μm、孔深度1 mm,其探测效率可达59.5%。