电导法研究紫外光预辐照对核孔膜径迹蚀刻的影响

利用紫外光辐照聚碳酸酯（PC）离子径迹膜,研究光辐照对于核孔膜蚀刻过程的影响。实验结果显示,紫外光照射对核孔膜的蚀刻有着重要的作用,它可以有效地增加径迹的蚀刻速率,并且径迹蚀刻速率随紫外光照时间的增加呈线性增长关系,此现象是由于光降解作用引起的。本文还介绍了用于监测核孔膜蚀刻过程的电导测量方法,利用此方法可以得出核孔膜径迹蚀刻速率、孔径随蚀刻时间变化等关系。     

核孔膜的非常规蚀刻法

不对称蚀刻法的分析表明,在灵敏度不变时可以得到小孔径核孔膜。实验显示,由于孔径不均匀现象的制约,核孔膜的孔径可减小到1／2。温度梯度蚀刻法的分析表明,导通时间的减小与膜两面的温度差成正比,在实际条件下孔径减小到1／5。模拟计算表明,采用该方法可得到柱状孔核孔膜,但蚀刻过程很难控制。     

PET核孔膜蚀刻速率影响因素的研究

核孔膜是通过重离子照射薄膜后进行化学蚀刻所得到的高性能过滤材料,蚀刻速率是影响高质量核孔膜制备的重要因素。本文探讨了不同蚀刻液浓度、温度以及重离子辐照能量对蚀刻速率的影响。利用140 MeV的32S离子在室温和真空条件下对4层堆叠的PET(polyethylene terephthalate)薄膜进行了辐照。在对辐照样品进行化学蚀刻期间采用电导法确定了径迹蚀刻速率Vt。结果表明:蚀刻速率与蚀刻温度呈指数相关,随蚀刻液浓度增加而线性增大;径迹蚀刻速率随能量损失率(离子能损)增大。研究确定,在入射32S能量为1.6 MeV·u-1时,NaOH浓度为1mol·L-1、蚀刻温度为85°C时最有利于形成圆柱形微孔。     

聚碳酸酯快中子反冲径迹的电化学蚀刻研究

我们研制了一台供扩大固体内核径迹用的电化学蚀刻装置。它可以输出电压和频率皆可调的正弦波(电压0—1100伏,频率50—5000赫)。采用聚碳酸酯膜记录快中子引起的反冲核径迹。对径迹蚀刻的几个主要参量如电场强度、频率、蚀刻时间和蚀刻液的浓度等进行了研究,还对聚碳酸酯的中子灵敏度、能量响应、方向响应、径迹稳定性及本底进行了测量。对于180微米厚的聚碳酸酯膜,实验确定的最佳蚀刻条件为:电场强度13.5千伏/厘米,电场交变频率2.5千赫,6N KOH,15℃,5小时。在此条件下,电化学蚀刻的快中子反冲径迹平均直径约为50微米;对~(252)Cf、AmBe、4.0和14.8兆电子伏中子的灵敏度分别是2.7×10~(-7)、1.8×10~(-6)、2.2×10~(-6)和3.7×10~(-6)(径迹/中子);经预蚀刻的本底径迹密度约为8(径迹/厘米~2)。实验表明,固体核径迹探测器电化学蚀刻方法的显著优点是,它能把反冲核径迹放大成清晰可见的放电蚀坑,从而使径迹测量变得相当简单、快速和可靠。     

核孔膜孔径测量和过滤效果研究

利用兰州重离子加速器提供的25 MeV·u~(-1) ~(86)Kr~(26+)离子辐照厚度为12μm和25μm的聚对苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate),PET)薄膜,注量分别为1×10~6 ions·cm~(-2)和5×107 ions·cm~(-2)。将辐照后的PET薄膜浸入5 mol·L~(-1)、60oC的NaOH溶液蚀刻,制得不同孔径的核孔膜样品。分析了测厚法、光学显微镜观察法和泡点法三种孔径测量法的优劣,实验对比结果表明,对于孔径小于1μm的纳米孔径核孔膜,适合利用泡点分析法测量有效截留孔径,测量误差小于5%;对于孔径大于3μm的微米孔径或直筒孔核孔膜,优先选择光学显微镜观察法测量表面孔径,测量误差小于10%。制备孔径为2μm和450 nm的核孔膜样品,用其进行黄河水过滤,探究过滤效果。进一步证明微米孔径核孔膜去除水样中一般颗粒物有明显效果(微粒数目平均减少99.12%),450 nm孔径或更小孔径的核孔膜可绝大部分清除水样中的细菌(微粒数目减少99.90%)。实验结果对今后核孔膜孔径的测量和定标及水质净化具有参考意义。     

~(60)Co和~(137)Csγ辐射场的照射量率的比对

用NPL防护水平次级标准NE2550剂量率仪对国防计量系统和有关厂矿的防护水平~(60)Co和~(187)Cs γ辐射场进行了照射量率的测量和反平方律的检验,并作了照射量率的比对。~(137)Cs γ辐射场照射量率最大相差+3.6％(2.58×10~(-6)-2.58×10~(-4)Ckg~(-1)h~(-1)),而~(60)Co γ辐射场最大相差分别为+1.4％(2.58×10~(-4)-2.58×10~(-3)Ckg~(-1)h~(-1))、+9.9％(2.58×10~(-6)-2.58×10~(-4)Ckg~(-1)h~(-1))和+24.5％(2.58×10~(-7)-2.58×10~(-6)Ckg~(-1)h~(-1))。~(60)Co和~(137)Cs γ辐射场的照射量率,在一定的距离范围内反平方律在±5％以内符合。     

二氧化铀中希土元素的活化分析

在照射前先用TBP萃取-阴离子交换法从大量铀中分出极微量的希土,并制成活化分析的样品,利用反应堆的中子流进行照射(活化)。照射过的样品经过溶解,氟化物、氢氧化物沉淀(或再进行草酸盐沉淀)纯化。最后用阳离子交换法分离各个希土,测量其放射性,从而分别定量测定其含量(在一定条件下可不用阳离子交换法分离,而直接分解衰变曲线)。本法应用于二氧化铀中希士元素的分析,得到满意的结果。其精密度为30%左右。各元素的分析灵敏度(每克样品中能检出的该元素含量):Dy5×10~(-10)克、Gd5×10~(-9)克、Eu5×10~(10)克和Sm1×10~(-9)克。本法可作为希土元素分析(如光谱分析)的对照分析方法。     

聚碳酸酯和聚酯核孔膜的性能研究

聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)和聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)薄膜因其可被碱性溶液有效刻蚀而被用于核孔膜材料。采用11.4 MeV·u-1的Au离子和20 MeV·u~(-1)的Kr离子分别辐照PC及PET薄膜,然后经NaOH溶液蚀刻,制得膜孔径分别为20-400 nm和100-700 nm的PC和PET核孔膜。扫描电子显微镜(Scan Electron Microscope,SEM)和气-液排除法等表征和测试结果显示孔密度与辐照剂量有关;蚀刻时间越长,膜孔径越大,实验制备的核孔膜孔分布越均匀。被辐照后的PET膜亲水性比PC膜高。在0.15 MPa和室温下,水溶液中的牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)可被不同孔径的PET核孔膜有效截留;膜孔径越小,截留率越高,过滤所需压力越大,膜越易被污染。     

HI-13串列加速器重离子辐照核孔膜的实验研究

扼要介绍了几年来在HI-13串列加速器上开展的辐照核孔膜的实验研究的一些结果,包括重离子种类的选择,能量和束流强度对核孔膜指标的影响以及提高辐照均匀性的措施等。实验用膜材为10～30μm厚PET(聚酯)薄膜,束流为3.5～4.5MeV/N的S束,核孔膜孔密度为10~5～10~8cm~(-2),均匀性为80％左右。     

核孔膜在茶汤过滤中的应用

利用兰州重离子加速器提供的25 MeV·u~(-186)Kr~(26+)离子辐照的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜蚀刻制备了多种规格核孔膜;针对饮茶时残存杯底的茶垢,用核孔膜开展了一系列茶汤过滤实验及滤后分析。过滤方法为螺旋平板小试仪上进行的死端过滤。对过滤后的茶汤和滤后膜表面分别进行了激光粒度、浊度色度、扫描电镜等分析,证明对茶汤除杂的有效性,观察截留的颗粒物形态;用流速测定的方法记录了滤膜的流速衰减过程;对流速和过滤效果俱佳的15μm核孔膜进行了在水壶中冲泡的耐久性测试,提出了核孔膜污染后可能的清洗方法。本文探讨了过滤过程初始流速对滤膜寿命的影响,指出控制初始流速是一种核孔膜过滤的优化操作,具有一定参考意义。     

聚丙烯核孔膜化学蚀刻工艺研究

探讨了蚀刻剂中重铬酸钾浓度、硫酸浓度及蚀刻温度、蚀刻时间等因素对聚丙烯膜基体蚀刻速率的影响；建立了基体蚀刻速率与重铬酸钾浓度，硫酸浓度、蚀刻温度的数学关联式；并选择一定的蚀刻条件对辐照过的聚丙烯膜进行蚀刻，得到了预期孔径的聚丙烯核孔膜。     

照射温度对丙氨酸/电子自族共振剂量计灵敏度的影响

环境温度对辐射在丙氨酸/电子自旋共振(alanine/ESR)剂量计中感生的顺磁中心相对产额的影响,是它用于量值传递时的一项重要修正因素。本工作在控制影响因素不变的条件下,对它进行了系统研究。得到了当总剂量分别为1.0×10~5、1.4×10~4和1.4×10~3Gy时,温度10-70℃范围内的灵敏度平均温度系数(ΔS/S)/ΔT分别为0.252％℃~(-1)、0.222％℃~(-1)和0.237％℃~(-1)。实验结果表明,在剂量高于10~3Gy范围内,温度系数略依赖于总剂量和所处的照射温度。     

连四硫酸根离子-聚氯乙烯膜选择电极的研制及在铀水冶工艺中的应用

叙述了连四硫酸根离子选择电极的研究工作。该电极采用含季铵盐的PVC膜。电极膜的最佳组分为2%的三庚基十二烷基铵(THDDA)、68%的邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和30%的聚氯乙烯(w/w)。在1×10~(-1)～1×10~(-5)mol/L S_4O_6时,S_4O_6~(2-)选择电极具有线性响应并且其斜率符合能斯特方程的理论值,电极的检测限为1×10~(-6)mpl/L。在pH值为4.5到10时,膜电位不变化。测定了各种阴离子的选择系数,S_2O_6~(2-)为4.4×10~(-3);S_3O_6~(2-)为1.4×10~(-1);SO_4~(2-)、S_2O_3~(2-)和SO_3~2为10~(-5)。铀矿碱浸液中连四硫酸盐的浓度可以直接用S_4O_6~(2-)PVC离子选择电极进行测定,测定下限为10mg S_4O_6~(2-)/L,相对标准偏差为±10%。     

聚酯膜在NaOH溶液中的蚀刻速率

木文研究了蚀刻剂对聚酯(PET)基膜的蚀刻速率及径迹蚀刻速率,以制备精确孔径的核孔膜。测定了PET基膜在不同浓度、温度的NaOH溶液中的蚀刻速率,经回归得到它们之间的经验关联式,提出了几种增大PET膜径迹蚀刻速率的有效方法。     

~(60)Coγ射线照射离体人外周血诱发淋巴细胞染色体畸变与剂量的关系

在离体标准条件下,人外周血淋巴细胞受~(60)Coγ射线照射,细胞培养51～53小时,显微镜下检查记录照射后第一次有丝分裂中期的染色体畸变。实验表明,在24.4～292.8拉德范围内,剂量率为48.8拉德/分的~(60)COγ射线诱发双着丝点体和着丝点环的剂量-效应关系,可拟以二次多项式:Y=(1.28±0.22)×10~(-4)D+(4.08±0.60)×10~(-6)D~2;而在0-24.2拉德范围内,剂量率为17.5拉德/小时,双着丝点体的剂量-效应是直线关系,Y=(1.36±0.29)×10~(-4)D。     

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。     

外加高频电场对核径迹化学蚀刻过程及微孔形态影响研究

为研究聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）单面蚀刻的详细过程,利用自制蚀刻装置的电流信号对核孔膜单面蚀刻过程进行监测。对装置的本底电流进行研究分析,发现本底电流主要由装置中的电容控制,受膜厚影响,与温度无关。利用装置的电流信号对蚀刻过程进行了记录,根据电流信号的变化可将整个蚀刻过程分为3个阶段。综合研究了外加高频交流电场的有无及强度对蚀刻过程、通孔时间及核孔膜微孔孔形的影响。发现高频交流电场的存在使通孔时间缩短;在相同的蚀刻条件下,孔形更接近柱形,且这两种作用随着电场强度的增加而加强,并在10V/cm的电场强度附近时达到饱和。     

大鼠长期饮用氚水的致癌效应研究

本文观察了S.D.大鼠长期(1.5年)饮用低浓度氚水后的肿瘤发生情况。实验分3组:对照组、1.11×10~5Bq/mL组和2.22×10~4Bq/mL组。结果表明,大鼠长期饮用氚水1.5年后,对照组、1.11×10~5Bq/mL 组和2.22×10~5Bq/mL 组的肿瘤发生率分别为22.5%、30.4%和56.0%,其中恶性肿瘤的发生率分别为7.5%、6.5%和34%。经 X~2检验,2.22×10~5Bq/mL 组的肿瘤发生率明显高于1.11×10~5Bq/mL组(p<0.05)和对照组(p<0.01),恶性肿瘤发生率也明显高于1.11×10~5Bq/mL 组(p<0.01)和对照组(p<0.01);2.22×10~5Bq/mL 组动物的肿瘤出现时间比1.11×10~5Bq/mL 组早200 d 左右;恶性肿瘤中以纤维肉瘤、腺癌为多见,其次为白血病和横纹肌肉瘤,良性肿瘤以纤维瘤和腺瘤多见。     

一起小剂量γ外照射事故剂量估算

本文叙述了一起小剂量γ外照射事故的情况。对受照射的六名男性儿童(9—12岁)给出了性腺剂量(9.5×10~(-3)—1.4mGy)和躯干中线平均剂量(2.6×10~(-2)—10×10~(-2)mGy。)     

贵州省环境陆地γ辐射剂量水平调查

本文报告在贵州省17.61万平方公里土地上布设的546个测量点,用美国 RSS-100-111型高压电离室和国产 FT-620型环境 X、γ照射量率仪测量的原野、道路及建筑物内的γ辐射剂量率(均指不包括宇宙射线贡献在内的离地1米高处的空气吸收剂量率)。结果表明:(1)贵州省原野和道路的陆地γ辐射剂量率按面积加权平均值分别为6.43×10~(-8)Gyh~(-1)和4.94×10~(-8)Gyh~(-1);范围分别为(1.31—14.58)×10~(-8)Gyh~(-1)和(1.05—13.10)×10~(-8)Gyh~(-1),道路与原野γ辐射剂量率之比为0.79。(2)建筑物内γ辐射剂量率按面积加权平均为8.48×10~(-8)Gyh~(-1),范围为(1.13—19.29)×10~(-8)Gyh~(-1);室内、外γ辐射剂量率之比为1.41。(3)贵州省部分溶洞陆地γ辐射剂量率最高为9.24×10~(-8)Gyh~(-1),最低为0.22×10~(-8)Gyh~(-1)。(4)贵州省天然贯穿辐射剂量率按测点平均为10.50×10~(-8)Gyh~(-1)。