大面积低本底α闪烁计数器

本文介绍的大面积低本底α闪烁计数器,其面积为111cm~2,4π效率为93.8％,平均本底为0.066cpm。取μ_α=μ_β=2,即取两者的置信限为97.73％,测量100分钟,其最小可探测真实活性为9.58×10~(-14)Ci;最小可探测真实比活性在0.2g灰样时为5.8×M×10~(-13)Ci/kg。同时简要地说明了仪器的设计和使用原则。     

利用类铜离子谱线诊断银等离子体电子密度

测量了激光加热块状银靶产生的等离子体XUV光谱。计算得到电子温度T_e分别为65eV,86eV和130eV时,AgXIX 4s—4p,4p—4d,4d—4f 7条谱线在不同电子密度时的强度。根据AgXIX 4d~2D~(5/2)-4f~2F_(7/2)和4p~2P_(3/2)-4d~2D_(5/2)两条谱线的强度比,推导了激光银等离子体电子密度。当入射激光功率密度为6×10~(12)W/cm~2时,银等离子体电子密度N_e=1×10~(20)/cm~3。     

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。     

加速器联机装置运行状况

2008年武汉大学加速器联机系统初步建成,200 kV离子注入机至透射电镜束线进行了运行调试,开展了气体离子注入单晶Si、GaAs、Ag纳米晶和超临界反应堆材料(C276和6XN)的原位结构研究。结果表明,样品在注入至一定剂量时发生明显多晶和非晶化,单晶Si出现非晶化的临界剂量在10~(14) cm~(-2)。C276材料经1×10~(15)cm~(-2)的Ar离子辐照后,产生尺寸3-12 nm的位错环,其密度随剂量提高而增大,至5×10~(15)cm~(-2)出现多晶,剂量超过3×10~(16) cm~(-2)出现非晶化。在加速器-电镜联机光路上安装在线RBS靶室对离子束辐照材料进行元素成分和晶格定位测试。靠近电镜端安装50 kV低能离子源,开展核材料中氦泡形成过程的原位观测。对RBS/C装置进行数字化改造,用Labview控制系统运行,目前可进行计算机控制的背散射沟道测试。     

Exploratory study of betavoltaic battery using ZnO as the energy converting material

Third-generation-semiconductor zinc oxide is utilized as an energy converting material in a betavoltaic battery, where 0.06 Ci~(63) Ni and 8 Ci~(147) Pm are used as the beta sources. Based on a Monte Carlo simulation, the full scales of the devices are derived as 17 and 118 lm,respectively, for both sources. The influences of semiconductor doping concentrations on the electrical properties of the devices are analyzed. For a typical doping concentration N_A= 10~(17) cm~(-3), N_D= 10~(16) cm~(-3), the conversion efficiencies are 7.177% and 1.658%, respectively, using63 Ni and147 Pm sources. The calculation results of energy deposition in materials for the two sources show that the doping concentrations drop to 1 × 10~(13)–5×10~(14) cm~(-3) and 1 × 10~(12)–5×10~(13), and accordingly, the energy conversion efficiencies rise to 14.212% and 18.359%, respectively.     

晶种加入条件下Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)的连续沉淀工艺北大核心CSCD

为了解温度、Ce(NO_(3))_(3)料液浓度、晶种加入比例和晶种加料区域等工艺条件对Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)产品颗粒粒径分布和形貌的影响规律,在杯式沉淀器中采用Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)模拟Pu(C 2O 4)2进行连续沉淀实验研究。保持Ce(NO_(3))_(3)和草酸的加料区域、沉淀后母液中硝酸和草酸浓度不变,分别考察了30.0~50.0℃、Ce(NO_(3))_(3)浓度为0.084 mol/L和0.167 mol/L、晶种加入比例为0~2.0×10^(-1)和晶种加料区域等工艺条件对Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)颗粒粒径分布和形貌的影响。50.0℃、Ce(NO_(3))_(3)浓度为0.167 mol/L,相比无晶种加入时,Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)沉淀颗粒D 50值(一个样品的累计分布百分数达到50%时所对应的粒径)最大可增加62.2μm。50.0℃、Ce(NO_(3))_(3)浓度为0.167 mol/L、晶种分别从周边涡流区域和中心涡流区域加入时,对应的D 50最大值分别为154.1、120.7μm。相同工艺条件下,温度为30.0~50.0℃时,沉淀颗粒D 50最大值随温度的增加而增大。各工艺条件下,当D 50达最大值时,Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)颗粒以较为规则的片状长条形为主,碎片形和不规则的片状聚集形颗粒所占比例较小。Ce_(2)(C_(2)O_(4))_(3)晶粒生长方式属于螺旋增长机制,晶粒单层薄片厚度约为16 nm。     

中子活化法测定硅中注磷剖面分布

本文对不同注磷能量和不同剂量(5×10~(14)～1×10~(16)/cm~2)的硅片进行了中子活化分析,测定硅中磷的剖面分布、注入剂量及其射程,方法测量下限为4×10~(10)g。 1.实验部分 1).试样辐照和退火 注磷硅片经酒精清洗后包于铝箔中。硅片与磷标准置于中子通量为7×10~~(13)n/cm~2·s的反应堆中辐照50小时,冷却14天。经过堆中子辐照后的注磷硅片置于管形炉中,在700°～900°e     

离子辐照GaAs的光致发光和拉曼散射研究

利用250 keV质子和4.5 MeV氪离子(Kr17+)辐照未掺杂GaAs,注量分别为1×10~(12)-3×10~(14) cm~(-2)和3×10~(11)-3×10~(14) cm~(-2),使用光致发光谱和拉曼散射谱分析表征。发光谱的结果表明,随着剂量增大,质子辐照后的CAs峰及其声子伴线逐渐减弱,913 nm处的复合缺陷峰则先增大后减小,此峰与材料制备时的Cu掺杂无关。Kr离子辐照后本征发光峰则完全消失。拉曼散射谱的结果表明,相比于质子辐照,Kr离子辐照后LO声子峰峰位向低频方向移动,出现非对称性展宽,晶体结构发生明显改变。质子和Kr离子辐照效应的差异是由于移位损伤相差至少三个量级造成的。最后采用多级损伤累积(Multi-step damage accumulation,MSDA)模型得到了材料内缺陷的演化过程,并很好地解释了随损伤剂量增大GaAs光学性能及晶体结构的变化趋势。     

甲基膦酸二-(1-)甲庚酯萃取硝酸锆的机理

中性磷型萃取剂甲基膦酸二-(1-)甲庚酯(简称DMHMP)在硝酸溶液中萃取硝酸锆生成三种形式萃合物:Zr(NO_3)_4·2DMHMP,Zr(NO_3)_4·2DMHMP·2HNO_3和Zr(NO_3)_4·2DMHMP·3HNO_3。用对数函数外推和优选计算相结合的方法,求得萃取反应平衡常数:K_(020)=1.09×10~3,K_(022)=6.25×10~3,K_(023)=1.50×10~4,求得Zr(NO_3)_i~(4-i)的各级积累稳定常数β_1=2.13,β_2=2.62,β_3=3.39,β_4=6.18。     

石墨的热中子吸收截面测量

本文利用脉冲中子源法测量了一批石墨的热中子吸收截面。测量的几何曲率范围是(0.699—13.26)×10~(-3)厘米~(-2)。由于几何曲率在6.341×10~(-3)厘米~(-3)以上时,实验上得不到恒定的衰减常数,所以用来求热中子吸收截面的几何曲率范围为(0.699—6.341)×10~(-3)厘米~(-2)。石墨密度为1.653克/厘米~3,测量温度为14.5℃。求得石墨热中子吸收截面σ_α=4.03±0.13毫靶,扩散系数D_0=(2.073±0.025)×10~5厘米~2·秒~(-1),扩散冷却系数C=(3.17±0.49)×10~6厘米~4·秒~(-1)。换算到标准条件(密度1.60克/厘米~3,温度20℃),D_0=(2.160±0.026)×10~5厘米~2·秒~(-1),C=(3.41±0.51)×10~6厘米~4·秒~(-1)。     

大平面型高纯锗探测器

一般制备平面型探测器的工艺是一面扩散锂制n~ ,另一面蒸钯作p~ 接触,国外有报道用离子注入结作p~ 接触。我们在p~ 接触方面用离子注入硼、蒸钯和蒸金等方法作了实验,并对比了用这些方法制探测器后得到的结果。 一、制备 探测器使用的原材料是比利时Hoboken公司和美国LBL实验室制造的高纯锗单晶,其技术指标为:净杂质浓度小于3×10~(10)cm~(13),77K时迁移率大于4×10~4cm~2/(V·s)位错密度小于5×10~3cm~(-3),并且均布。     

镅(Ⅲ)、锔(Ⅲ)的α-羟-α甲基丁酸络合物的稳定常数

在离子强度μ=0.5的NaClO_4介质中,用阳离子交换法研究了Am(Ⅲ)、Cm(Ⅲ)同α-羟基-α-甲基丁酸的络合作用。在实验范围内,形成MA~(2 ),MA_2~ 和MA_3三种络合物。按S·Fronae-ous 法并分别用作图法和计算机处理实验数据,结果基本一致。Am(Ⅲ)络合物的累积稳定常数为:β_1=(3.45±0.05)×10~2,β_2=(1.59±0.10)×10~5,β_3=(4.6±0.2)×10~5。Cm(Ⅲ)络合物的累积稳定常数为:β_1=(3.84±0.06)×10~2,β_2=(2.32±0.17)×10~4,β_3=(8.5±0.3)×10~5。初步讨论了在羟基羧酸系列中以烷基取代α-碳位置上的氢原子对络合常数的影响.数据表明,以α-羟基-α-甲基丁酸作为阳离子交换分离镅和锔的淋洗剂,可望得到比α-羟基异丁酸更好的效果。     

用5—20keV As~+、BF_2~+注入与快速热退火制作超浅结的研究

利用能量为5—20keV、剂量为5×10~(14)—5×10~(15)cm~(-2)的BF~+_2和As~+注入硅中,以快速热退火激活杂质并控制杂质的扩散再分布,可以得到结深～100nm、薄层电阻～60Ω/口的突变p~+-n和n~+-P超浅结。     

K-400高压倍加器的应用与改进

我校K-400高压倍加器是上海先锋电机厂1966年的产品。其主要技术指标为: (1)空载时最高电压为440kV。(2)高压电流最大输出电流5mA。(3)K-400高压倍加器采用高频离子源,离子源在气耗量低于50cm~3大气压/小时情况下离子流不低于2mA。(4)在额定引出束流时,系统真空度不低于2×10~(-5)mmHg。(6)氘氚反应中子产额为5×10~(10)n/s,最高可达1×10~(11)n/s。 该加速器自1967年出束以来运行正常。随着应用领域的扩展和研究课题的深入,对加速器也作了一些改进。     

重离子核反应中的中子辐射屏蔽计算

在分析重离子核反应中中子的产生和有关保健物理数据的基础上,确定了用于屏蔽计算的核反应系统和计算参数,计算了单核能为100MeV、束流强度为3.9×10~(11)离子/s的~(12)C离子轰击Cu靶时距靶5m和10m处达到不同中子剂量当量率时需要设置的混凝土(ρ=2.3g/cm~3)屏蔽厚度。     

用TDPAC方法研究~(109)Ag(α,2n)~(111)In反应中核反冲在银中引起的辐射损伤

本文报导在核反应~(100)Ag(α,2n)~(111)In中,由于~(111)In反冲在银中引起辐射损伤的初步研究结果。 分别以剂量率为0.5×10~(12) α/cm~2和1.2×10~(12)α/cm~2·s(总剂量为2×10~6α/cm~2)。能量为26MeV的α粒子,在室温和液氮温度下轰击银箔,观察到由辐射损伤引起的四极相互作用与剂量率、辐照温度、退火温度有关。在液氮温度小剂量率的辐照样品研究中,我们测量到一个“恒定”的四极相互作用尖频率ω_0为82MHz,在淬火效应的观察中,得到的四极尖频为115MHz。室温下以大剂量率和小剂量率辐照的实验中,均未见到四极相互作用尖频。     

基于多模式扫描探针显微镜技术分析碳化硅的辐照损伤

本文在600℃对6H-SiC进行了He~+辐照实验,离子辐照能量为100 keV,剂量为5×10~(15)ions·cm~(-2)、1×10~(16)ions.cm~(-2)、3×10~(16)ions.cm~(-2)和8×10~(16)ions·cm~(-2)。本文采用多模式扫描探针显微镜技术,包括轻敲模式原子力显微镜、纳米压痕/划痕和导电模式原子力显微镜技术对样品辐照前后的表面损伤进行了分析。结果表明,随辐照剂量的增加,样品表面粗糙度逐渐增加,表面硬度逐渐下降。导电模式原子力显微镜能清晰地观测到样品表面氮泡分布形态,进一步说明材料表面的肿胀是由材料内部高压氮泡产生的。     

可变价核素在塔木素黏土岩合成地下水中的溶解度与种态分布北大核心CSCD

塔木素黏土岩是我国高放废物地质处置库黏土岩场址的候选围岩之一.以内蒙古塔木素地区Tzk1钻孔542m深(Tzk1-542)和Tzk2钻孔516m深(Tzk2-516)黏土岩岩芯样品为研究对象,采用浸泡平衡法合成了pH分别为945和824的地下水并分析了其组分.Tzk1-542和Tzk2-516岩芯样品的Fe^(2+)和总Fe质量比分别为7836%和9192%,据此计算得到其氧化还原电势(Eh)分别为-1694mV和115mV.利用PHREEQC程序、OECD/NEA最新热力学数据及碳酸铀酰与Mg/Ca配合物的热力学参数,计算了U、79Se、99Tc和Np在合成地下水中的溶解度及种态分布情况.结果表明,在假设地下水氧气分压不变、pH为50~110的条件下,U、Se、Tc、Np在Tzk1-542合成地下水中的溶解度范围分别为10^(-11)~10^(-8)、10^(-16)~10^(-9)、10^(-14)~10^(-12)、10^(-18)~10^(-17)mol/L,在Tzk2-516合成地下水中的溶解度范围分别为10-14~10^(-5)、10^(-14)~10^(-5)、10^(-11)~10^(-4)、10^(-18)~10^(-17)mol/L,两组合成地下水中U、Se、Tc和Np的溶解态均主要以中性分子或阴离子形式存在.鉴于黏土岩地下水一般呈碱性,固定Tzk1-542和Tzk2-516合成地下水的pH分别为945和824,Eh在-1694~1694mV范围变化时,Tzk1-542合成地下水中U、Se、Tc、Np的溶解度范围分别为10^(-10)~228×10^(-4)、10^(-12)~10^(-3)、10^(-14)~10^(-2)、10^(-18)~10^(-12)mol/L,其溶解态主要以UO_(2)(CO_(3))_(4)^(-3)、CaUO_(2)(CO_(3))_(2)-3、SeO_(2)^(-3)、HSeO-_(3)、TcO-_(4)、NpO_(2)OH等带负电或中性种态的形式存在;Tzk2-516合成地下水中U、Se、Tc、Np的溶解度范围分别为10^(-11)~10^(-5)、10^(-11)~10^(-3)、10^(-16)~10^(-2)、10-19~10^(-13)mol/L,其溶解态主要以Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)、CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)、SeO^(2-)_(3)、HSeO-_(3)、TcO-_(4)、NpO_(2)OH等形式存在.本工作仅对均相溶液体系进行模拟,针对地下水-岩体系的实际情况,仍需进一步开展相关核素的实验研究.     

LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)的反应动力学机理北大核心CSCD

在LiCl-KCl共晶盐中,研究了在不同温度下La^(3+)的反应动力学机理。首先,在723~873 K范围内,利用循环伏安法(CV)测得La^(3+)的扩散系数D为3.06×10^(-5)~6.08×10^(-5)cm^(2)/s,并根据Arrhenius方程计算了La^(3+)在电解质中的扩散活化能E_(D)=34.51 kJ/mol。随后,利用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了La^(3+)在电极上的动力学参数并测得交换电流密度i_(0)为0.48~1.39 A/cm^(2)、反应速率常数k_(0)=2.04×10^(-4)~5.90×10^(-4)cm/s及反应活化能E_(a)=35.04 kJ/mol。通过Nyquist图和拟合的等效电路图研究La^(3+)在W电极上的反应动力学机理,发现在LiCl-KCl共晶盐中La^(3+)的电化学反应速率不仅受扩散控制还受电荷转移控制,且与温度成正相关。     

High Spin States in Vdd-odd Nucleus ~(90)Nb

The high spin states of ~(90)Nb were populated through the fusion-evaporation reaction ~(76)Ge(~(19)F,5n)~(90)Nb. The 80 MeV ~(19)F beams was delivered by the HI-13 tandem accelerator in China Institute ofAtomic Energy. The ~(76)Ge target is 2.2 mg/cm~2 thick and evaporated on 10 mg/cm~2 lead backing. Theγ-rays from the reaction residues were recorded using 14 Compton suppressed HPGe-BGO spectrometers