Al_2O_3:C晶体辐射发光剂量特性的数值模拟

在医学放射治疗上可以利用Al2O3:C晶体产生的辐射发光(Radio-luminescence,RL)测量放射治疗的剂量率。本文采用双电子陷阱双复合中心动力学模型对Al2O3:C晶体的辐射发光剂量特性做了数值模拟,给出了β射线辐照Al2O3:C晶体过程中各能级上载流子和RL产生的动态过程,并首次数值模拟了F+中心浓度和高剂量辐照对RL的影响。模拟结果表明:β射线连续辐照Al2O3:C时其产生的RL强度由初始值达到平衡值,且初始值和平衡值都与剂量率成正比,随着Al2O3:C晶体中F+中心浓度的增加,RL强度增强,初始值和平衡值都增加,最后给出了高剂量辐照Al2O3:C晶体对RL的影响。文章中数值模拟的结果和先前实验结果相一致,同时模拟结果对Al2O3:C晶体在制备过程中如何提高RL强度从理论上指明了方向。     

α-Al_2O_3:C的性能及其在辐射剂量测量中的应用

根据文献资料,介绍了作为热释光材料的 α Ａｌ２ Ｏ３ ： Ｃ的成份,光学吸收谱、激发发射光谱、剂量学特性等方面的基本特性及其在辐射剂量测量中的应用。     

α-Al_2O_3:C单晶的β辐射热释光与光释光性能研究

以高纯碳粉作为碳源直接加入原料,采用导模法(EFG)生长了α-Al2O3:C单晶。研究了晶体经过低剂量β射线辐照后的热释光与光释光特性,α-Al2O3:C单晶的热释光发光曲线在350 K、540 K和689 K附近有3个热释光峰,540 K附近为主要热释光峰,689 K附近为新的热释光峰,发现晶体的陷阱能级深度发生变化并产生了新深度的陷阱能级;随着β吸收剂量的增加,发光强度也随之增强,但是3个热释光峰温位置大致保持不变。在多次连续同剂量辐照过程中,随着辐照次数的增加,主热释光峰强度增强,峰温向高温方向偏移。α-Al2O3:C单晶的光释光衰减曲线呈指数变化,其由前期快衰减部分和后期慢衰减部分组成,快衰减部分衰减速率随着吸收剂量的增加变化很小,而慢衰减部分衰减速率则有较为明显的减慢。在低剂量范围内(低于10Gy),热释光和光释光过程灵敏度不随吸收剂量而变化,剂量响应曲线呈线性的特点。     

α—Al2O3：C的性能及其在辐射剂量中的应用

根据文献资料,介绍了作为热释光材料的α－Ａｌ２Ｏ３：Ｃ的成份,光学吸收谱,激发发射光谱,剂量学特性等方面的基本特性及其在辐射剂量测量中的应用。     

α-Al2O3:C晶体的依赖特性研究

在过去的20年里,光释光方法已经成功应用于剂量学和年代测定领域。现在通用的光释光衰减曲线是一条没有明显特征的曲线,在激发过程中对激发光源强度进行线性调制,就可以得到一个带有特征波峰的光释光曲线—线性调制光释光曲线(LM-OSL曲线)。采用OTOR模型和Maxima数学软件对α-Al2O3:C晶体典型情况下的LM-OSL曲线进行分析和模拟,对该晶体的LM-OSL曲线峰值对于电子陷阱初始浓度n0的依赖特性进行了研究。     

基于光纤和脉冲光释光技术的辐射探测系统研究

光释光技术近来在个人剂量等领域取得了成熟应用,光释光探测器通常具有体积小、抗电磁干扰等优点。传统辐射监测系统使用的探测器体积大、易受电磁干扰、耐辐照性能比较差,使用常常受限。为此设计了一个基于光释光技术的远程在线辐射剂量(率)监测系统,该系统使用Al_2O_3:C作为辐射灵敏物质,采用了光纤传输技术和脉冲测量技术。测试结果表明,该辐射探测系统的剂量测量范围是79μGy～5 Gy,能量响应在±25%以内(60 keV～1.5 MeV,相对于~(137)Cs),角响应在±10%以内(0°～135°,相对于0°),耐辐照性能好于1 kGy。系统具有探测器体积小、抗电磁干扰、剂量线性范围宽等优点,可用于核动力舰船等核动力设施的实时辐射剂量(率)监测。     

α-Al2O3:C的光释光和LiF(Mg,Cu,P)的热释光比较研究

LiF(Mg,Cu,P)热释光探测器是最理想的热释光探测器.光释光(OSL)是新世纪发光剂量学的前沿,是辐射监测的一个新的发展方向.α-Al2O3:C是目前研究最深入的材料,也是目前唯一商用的光释光剂量材料.论文就光释光和热释光的基本原理、α-Al2O3:C和LiF(Mg,Cu,P)的发光灵敏度、动态范围、剂量响应、探...     

Al_2O_3:C对γ射线能量响应特性的计算研究

本文根据NIST提供的质能吸收系数,对主流OSL和TL材料:Al_2O_3:C、LiF(Mg,P,Cu)对空气和人体软组织的能量响应进行了计算与对比分析,并将Al_2O_3:C的能量响应计算结果与相关实验结果进行了对比,证明了该计算方法正确,结果可靠。论文所得结论对设计和研发基于OSL技术的Al_2O_3:C剂量计提供了不可或缺的数据支持。     

ZnO/α-Al_2O_3界面结构的掠入射X射线衍射研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以α-Al2O3(001)为衬底,在不同衬底温度下制备ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD)和同步辐射掠入射x射线衍射(GID)研究了薄膜的结晶性能和薄膜与衬底的界面结构.实验结果表明,在衬底温度较低(450℃)时,ZnO薄膜主要受衬底拉应力的作用,使界面处a方向的晶格常数增大;而在衬底温度较高(750℃)时,ZnO薄膜主要受衬底压应力的作用,使界面处a方向的晶格常数减小;在优化的衬底温度(650℃)下,ZnO薄膜受到的衬底应力较小,结晶性最好.且ZnO薄膜垂直方向的晶格排列要比面内的晶格排列更有序.     

微波辐射H_2O_2漂白麦草浆的研究

进行了麦草浆的水浴加热漂白和微波辐射漂白对比实验,考察了微波辐射H2O2漂白过程中微波辐射功率、处理时间、H2O2及NaOH用量对漂白纸浆性能的影响,采用正交试验的方法对实验条件进行了优化,并用纤维分析法对纸浆纤维形态进行了研究。微波辐射H2O2漂白纸浆的最佳工艺条件是:微波辐射功率240 W、辐射时间2.5 min、H2O2用量5%、NaOH用量4.5%,在此条件下纸浆白度可达59%ISO左右。纤维分析测定结果发现微波辐射漂白前后纸浆纤维形态基本没有发生变化。结果表明,微波辐射替代水浴加热应用于H2O2纸浆漂白是一种切实可行的方法。     

HNO3氧化去除铀反萃液中的C2O42-

研究了用HNO3氧化去除TRPO流程铀的 (NH4 ) 2 CO3反萃液中C2 O4 2 - 的条件。将含铀的(NH4 ) 2 CO3反萃液调节成 0 2～ 0 8mol·L- 1H2 C2 O4 7.5～ 9.5mol·L- 1HNO3溶液 ,在 10 0℃下蒸馏回流 7h ,其中的C2 O4 2 - 被完全分解去除 ,得到UO2 (NO3) 2 NH4 NO3 溶液。蒸馏回流过程中 ,NH4 NO3部分分解 ,在该条件下操作是安全的。     

Al2O3:C光致荧光剂量计初步研究

采用液体成膜法制备了Al₂O₃:C光致荧光剂量计（OSLD）,开展了剂量学性能的初步研究。退火后本底为0.03 mGy,均匀性优于2%,在0.02 mGy~10 Gy测量范围内具有良好线性响应,线性相关系数R²=0.999 6,对β、γ射线响应系数差异约10%,对中子响应系数约为β、γ射线的4%~7%,剂量计多次测量响应信号无明显衰减,照后两个月响应变化为5%,可用于一定周期内剂量存档、复测。上述结果表明,液体成膜方法制备的OSLD具有良好的剂量学性能,证明该方法可行。     

UO_2-Er_2O_3燃料芯块的烧结工艺研究

对UO_2-Er_2O_3可燃毒物燃料芯块的烧结工艺进行研究。试验表明:烧结过程中选择生坯密度在55%~60%理论密度的生坯芯块,在1700~1750℃,H2气氛中烧结2~3 h,可得到完整度、密度、晶粒尺寸等性能满足要求的燃料芯块。     

85MeV^19F离子辐照α—Al2O3热退火产生的空洞研究

采用正电子湮没寿命技术研究了注量为5.28×1016cm     

辐射聚合α-甲基丙烯酸的1H NMR研究

用1H NMR谱和质子自旋弛豫时间研究了γ射线辐射引发的α-甲基丙烯酸的聚合反应、其聚合转化率和聚合物链运动与吸收剂量和剂量率的关系.对比了聚合物在不同溶剂中各质子化学位移的变化.结果表明α-甲基丙烯酸聚合转化率随着吸收剂量的增加而增大,吸收剂量率则反之.从自旋-晶格弛豫时间(T1)和自旋-自旋弛豫时间(T2)测定中得知,自旋-晶格弛豫时间几乎不随剂量变化而变化.当聚合转化率较大时,聚合物链运动呈多指数弛豫特征.在重水溶剂中加入少量的氘代NaOH,不仅提高了谱图的分辨率,也使各质子化学位移发生了移动.     

85 MeV ~(19)F离子辐照α-Al_2O_3热退火产生的空洞研究

:采用正电子湮没寿命技术研究了注量为 5 2 8× 10 16 cm- 2 的 85MeV 19F离子辐照后α Al2 O3热退火产生的空洞。实验结果表明 :辐照后的α Al2 O3经 4 50℃退火开始出现空洞 ;550～ 750℃时 ,空洞半径达到 0 37nm ,且其大小不变而浓度则随温度迅速增加 ;高于 80 0℃ ,退火温度升高 ,空洞增大 ;10 50℃退火 ,形成了半径为 1 0 2nm的空洞     

弥散型燃料中Zr与Gd_2O_3的相容性研究

采用包覆热轧法制备了Zr/Gd_2O_3扩散偶,分别在673K和1 073K温度下对Zr/Gd_2O_3扩散偶进行了不同时间的扩散热处理。采用金相显微镜(OM)初步观察Zr/Gd_2O_3界面特征,用场发射扫描电镜(SEM)进一步观察Zr/Gd_2O_3界面形貌,用能谱仪(EDS)分析Zr/Gd_2O_3界面附近元素分布情况,并从热力学角度分析了Zr与Gd_2O_3的相容性。结果表明:2种温度下Zr与Gd_2O_3的相容性很好。     

离子注入α－Al_2O_3陶瓷材料的表面改性研究

研究了α－Ａｌ２Ｏ３单晶注入Ｎ＋后的力学性能变化。结果表明，注入剂量为１×１０１７Ｎ＋／ｃｍ２时，Ａｌ２Ｏ３的显微硬度提高了９２％；注入剂量为３×１０１７Ｎ＋／ｃｍ２时，在Ａｌ２Ｏ３表面形成非晶层，导致表面软化，显微硬度只是基体的５０％左右．离子注入在样品表面产生了高达￣１１５０ＭＰａ的压应力，材料的断裂韧性的改善与此有关，实验亦发现Ｎ＋离子注入后Ａｌ２Ｏ３的断裂韧性提高了９５％左右．ＳＥＭ分析同样证明Ｎ＋注入ａ－Ａｌ２Ｏ３后，其表面力学性能确实有所改善。     

辐射引发的亚油酸和亚麻酸自由基产物及α-生育酚的辐射保护效应的ESR研究

用电子自旋共振波谱法,对在含氧条件下经过低温γ辐照的不饱和脂质亚油酸和亚麻酸产生的初级不稳定自由基,及其在程序升温过程中所产生的自由基变化进行了研究。由77K辐照并测定的ESR谱表明其初级不稳定产物为阴离子自由基和脂质长链上不饱和部分的抽氢自由基,在120 K附近所测得的ESR谱显示了脂质过氧自由基的波谱特征,随着温度继续上升,最后演变为戊二烯基自由基和α-碳抽氢自由基。亚油酸和亚麻酸与α-生育酚(摩尔比1:1)二元体系的ESR研究,揭示了α-生育酚对亚油酸和亚麻酸的辐射保护作用是基于氢原子转移机理。     

辐射对肝癌细胞中乏氧诱导因子-1α的影响及机制研究

研究辐射对肝癌细胞中乏氧诱导因子-1α（HIF-1α）的调控作用。采用氯化钴（CoCl2）化学模拟乏氧,诱导HepG2肝癌细胞内HIF-1α稳定表达,再进行不同剂量的γ射线照射,观察照射后细胞内HIF-1α表达的变化,同时,利用荧光显微镜和流式细胞术（flowcytometry,FCM）对细胞内的活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量进行检测。结果显示,在乏氧条件下HepG2细胞受1—5Gyy射线照射后,细胞内HIF-1α的表达与辐照剂量呈正相关。在1—3Gyy射线照射后,细胞内活性氧的含量与HIF-1α的表达呈负相关。此研究提示,辐射可增强乏氧细胞内HIF-1α的表达水平,活性氧含量的降低可能与这一调控作用有关。