钍-铀比值作为冰岛流纹-玄武岩系火山岩同源岩浆的标志

本文是利用钍同位素比值(~(230)Th/~(232)Th)作为地球化学标志解决冰岛流纹-玄武组合岩石的同源岩浆性。~(232)Th是钍系列起始元素,而~(230)Th是~(238)U系列的中间长寿命子体。当~(238)U处于放射性平衡时,~(232)Th/~(230)Th值可表征Th/U值。但在岩浆源分异的复杂过程中,当火山     

离散纵标S_N方法的几个问题及直接积分方法对两类穿透实验的计算

本文用直接积分方法对离散纵标S_N方法在步长上的限制(?)∑(?)Δx/2<|μm|,纯吸收介质深穿透通量偏低等问题做了分析。从格式上说明了产生上述现象的原因及直接积分方法为什么能较好地解决深穿透问题,并且给出了两类14MeV中子穿透实验的计算结果:14MeV中子在~(232)Th,~(235)U,~(238)U和~(239)Pu脉冲球中的泄漏谱计算和14MeV中子在数种结构材料中的穿透率计算。     

电感耦合等离子体质谱法测定单晶铜中痕量放射性核素钍和铀的含量

Panda X-Ⅲ实验位于中国锦屏极深地下实验室,将利用高压136Xe气体时间投影探测器进行无中微子双贝塔衰变事件的寻找。建造高灵敏度的大型探测器需要挑选放射性极低的高纯材料以对本底进行严格的控制。本工作应用电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)法测定纯度极高的单晶铜中痕量钍和铀的含量。在样品消解前加入~(230)Th和~(235)U分别作为标记核素,样品经过8 mol·L-1 HNO_3消解后,依次通过TEVA和UTEVA树脂柱,实现待测核素~(232)Th、~(238)U与基体元素Cu的分离。利用同位素稀释法-ICP-MS测定~(232)Th和~(238)U的含量。通过空白样品实验测量,~(232)Th的检出限是0.036 pg(232Th)·g~(-1)(0.15μBq(232Th)·kg~(-1)),238U的检出限是0.070 pg(238U)·g~(-1)(0.86μBq(238U)·kg~(-1));单晶铜样品中232Th及238U的检出限分别是0.21 pg(~(232)Th)·g~(-1)(0.85μBq(232Th)·kg~(-1))和0.45 pg(238U)·g~(-1)(5.56μBq(238U)·kg~(-1))。该方法可为探测器建造过程中的材料选取工作提供技术支持。     

~(236)U灵敏度的AMS测量

长寿命放射性核素236U的半衰期为2.34×107a,主要来源是235U的中子俘获反应。加速器质谱法是目前测量236U灵敏度最高的方法。本工作利用意大利那不勒斯第二大学同位素研究环境与文化遗产中心的AMS装置测量236U的灵敏度,并分析了加速器质谱测量236U时本底的可能来源。初步结果表明,236U的灵敏度(236U/238U原子比)为(2.29±0.13)×10-10。     

肯尼亚Magadi湖沉积物早期成岩矿物的铀系不平衡:测定地质年龄的潜力

本文论述了关于从天然碱广泛覆盖的半干旱湖中取得的岩心中近代沉积物、碳酸盐、钠质硅酸盐、沸石和磷酸盐样的铀、钍元素和同位素分析。这层天然碱覆盖在由碎屑状歪长石、闪石、石英、伊利石、自生沸石、磷酸盐类、沉积钠质硅酸盐及燧石构成的2层粉砂质粘土单元(晚更新世)上。提取出的矿物给出了规定碎屑相和自生相2种组分混合体系相关的[(~(234)U/~(232)Th对~(238)U/~(232)U)和(~(230)Th/~(232)Th对~(234)U/~(232)Th)]     

应用中子活化分析技术测定铀和钍放射性同位素的α能谱内标法

开发了一种用~(238)U和~(232)Th作为内标的α能谱测定环境样品中铀和钍放射性同位素的新方法。应用中子活化分析技术精确地测定样品中的~(238)U和~(232)Th。将其他部分样品全部溶解,采用阴离子交换法分离铀和钍,制备为α能谱测定的电镀薄(低强度)源。从已知的~(238)U和~(232)Th质量浓度,求得它们的活度浓度,之后据α能谱,从U(~(234)U、~(236)U、~(238)U)和Th(~(228)Th、~(230)Th、~(232)Th)放射性同位素的比值中,获得同位素的绝对活度浓度。该方法的优点是对放射化学分离的化学回收率和α能谱仪的计数率都没有特殊要求。应用内标可以不需要外加昂贵的、经校准的放射性同位素指示剂(如~(232)U和~(229)Th)。用一些已检定的环境参考样试验了这种新方法,并且同外加放射性同位素指示剂的传统方法进行了比较。其优点是同标准方法相结合可获得一组独立的数据,用于质量控制。     

不同燃料组合在液态氟盐冷却高温堆中的物理性能研究

液态氟盐冷却高温堆是第四代反应堆中的一种具有极大优势的堆型,对其燃料的研究工作具有重要的意义。本工作采用SCALE5.1程序包,对六种不同燃料组合在高温球床堆中的物理性能进行了研究,分别比较了剩余反应性、等效满功率运行天数、燃耗和中子能谱等重要参数。结果显示,采用233U或235U启堆时,使用232Th的实际转换成裂变材料的量不如使用238U转换的多,并会消耗更多的核燃料;采用239Pu启堆时,使用232Th可使反应堆维持较长的时间,而使用238U却导致反应堆很快不能自持。研究表明,从节约核燃料和延长堆芯寿期的角度看,在不进行在线换料后处理的情况下,232Th在热堆中的表现不如238U,但在超热堆中238U的表现不如232Th。     

~(235)U/~(231)Pa质谱法测铀年龄

建立了同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱法测~(235)U/~(231)Pa原子比得到高浓铀年龄的方法。经过两次TTA萃取-反萃后从母体237 Np中分离得到233Pa稀释剂,Pa中去Np的去污因子均在200以上。在用标准物质CRM U900对233Pa稀释剂的浓度进行标定后,分别以233 U、233 Pa作为~(235)U、231 Pa的稀释剂,质谱测得~(235)U/~(231)Pa原子比计算高浓铀年龄,采用该法对标准物质CRM U850进行年龄测量,其结果与参考值的相对偏差为1.97%。该法可用于核法证与核保障监督中的高浓铀年龄测定。     

SIMULTANEOUS EVALUATION FOR (n,f)CROSS SECTION OF ~(235)U,~(239)Pu,~(238)U AND(n,γ) CROSS SECTION OF ~(238)U

Using all experimentally measured data,which are available up to now,thefollowing cross sections and ratios were first evaluated respectively:fissioncross sections for ~(235)U,~(238)U,~(239)Pu;capture cross section for ~(238)U;and ratiosfor ~(239)Pu(n,f)/~(235)U(n,f),~(238)U(n,f)/~(235)U(n,f),~(238)U(n,γ)/~(235)U(n,f).     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测量230Th/232Th比值及校正方法

快速可靠的230Th/232Th比值测定方法在230Th定年法中非常重要。实验室在前期工作基础上,建立了高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定天然样品中230Th/232Th比值的方法。影响230Th/232Th比值精确测定的主要因素是测量过程中强峰拖尾效应和仪器的质量歧视等。238U在236U处的强峰拖尾系数236U/238U可用于230Th/232Th比值的强峰拖尾校正,通过测量不同230Th/232Th比值的标准溶液可获得仪器测量230Th/232Th比值的质量歧视校正因子。采取四酸密闭消解法对砂岩样品进行消解,用Bio-rad AG 1×8 Cl-型阴离子交换树脂对钍进行分离,进一步纯化后稀释到一定体积在HR-ICPMS上进行测量。采用空白-标准-空白样品的测量模式对230Th/232Th比值进行测量。实验室标样的测量结果为(7.29±0.34)×10-6,与参考值(7.33±0.17)×10-6一致。