氚纯化装置的研制及性能验证研究

铀是一种传统的贮氚材料,在铀粉瓶中贮存的氚会不断衰变产生氦气,导致使用时氚的纯度下降,影响标记化合物产率。本研究设计了氚纯化装置,对装置进行安装调试,并对该装置中的铀床进行活化,利用该装置测定铀吸收氘单质气体的p-t曲线及在400~550 ℃范围的解吸氘气体的p-t曲线。应用调试好的系统对长期存放贮氚铀粉瓶中的氚进行纯化。结果表明,设计的氚纯化装置系统密封性好,经氦质谱检漏测定值为7.8×10^-13 Pa•m³/s;利用该装置测定氘的吸附饱和曲线,氘完全解吸时铀对氘的吸附量为240 mL/g。验证实验回收了久置铀粉瓶中的氚为1.44×10¹³ Bq,利用氦气体积推算出久置铀粉瓶中含氚质量百分率为53.1%。实验结果证实了系统纯化氚的可行性,可为氚标记化合物制备提供可靠的氚源。     

新型氚蒸馏装置的研制及性能验证

为提高硅胶吸附法监测环境空气中氚的样品前处理效率,采用铸铝加热方式结合温度自动控制技术,研制了一种用于环境硅胶样品自动化氚水蒸馏的装置。经实验验证,该装置选择250℃的加热温度,15 min的蒸馏冷凝收集时间为硅胶吸附氚化水的最佳解析条件,此时对硅胶中氚化水的平均回收率大于99%,氚记忆效应小于0.2‰,100 g饱和硅胶样品能解析水7～10 ml,满足液闪测量要求,研制的氚水蒸馏装置较以往装置蒸馏效率提高了近3倍,能耗减少约77%。     

植物样全氚制样装置的研制与验证

介绍了一种自行研制的用于进行植物样品全氚测量的制样装置,该装置将传统的高温氧化方式与明火燃烧的方式相结合,一次能够处理10.00～15.00g植物鲜样,处理时间为2～3h,与传统的高温氧化法相比,处理时间短,与国外同类装置相比,样品处理量大。经过实验验证,收集的冷凝水不需要再进行后续处理,可以直接进行液闪测量。     

快中子临界装置大厅辐射屏蔽门研制及性能验证

为提升快中子临界装置的实验能力,在实验大厅旁边扩建了附属建筑物,在实体连接位置形成了一个样品传输通道。为了保证工作人员的辐射安全,需要对通道进行屏蔽。采用蒙特卡罗方法进行屏蔽门的物理设计,确定了含硼石蜡为中子屏蔽材料,不锈钢为光子屏蔽材料。为保证硼在石蜡层上的均匀分布,防止石蜡内部形成空洞,采用了分层分次工艺进行屏蔽门浇铸。为保证屏蔽门对通道的有效覆盖,采用了分步工艺进行安装。辐射剂量监测结果表明,人员日常工作区域的辐射有效剂量为0.125 mSv/a,小于建设项目管理目标值2 mSv/a,远小于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的放射性工作人员年剂量限值20 mSv/a,屏蔽门的研制满足设计和使用要求。     

在线产氚辐照装置的研制

在线产氚辐照装置是我国第一条混合堆产氚演示回路的主要组成部分。本文阐述了该装置的设计原理，结构和指标，给出了包括产氚，传热，应力在内的设计计算和研制辐照装置的关键技术。     

工艺尾气氚测量装置的研制

通过选择装置材料、优化结构及参数,设计制作了有效体积为11.0 mL的测氚电离室,用于工艺尾气中氚含量的测量。用质谱法标定绘制了工作曲线,工作曲线线性范围为0.013 4%～0.168%(体积)。测试表明:装置泄漏率为5.5×10^-7 Pa·m³/s,密封性良好;本底电流为2.98×10^-14A;装置探测下限值为1.35×10^-4 %(体积);变异系数≤1.50%;仪器响应时间≤10 s,响应速度快,测量周期短,满足工艺样品的检测需求。     

电离室型氚监测仪现场校准技术研究及装置研制

为满足核设施及涉氚场所氚监测仪现场校准需求,开展氚监测仪现场校准技术研究。根据国际标准推荐的校准方法,组建便携式校准装置,采用质量流量法稀释配制校准用的参考氚气,在校准回路中引入参考电离室,对现场氚监测仪进行校准测试。结果表明,在便携式校准装置上,可配制不同活度浓度的参考氚气,用于不同量程的氚监测仪校准。经校准,M347氚监测仪校准因子为1.09,合成标准不确定度为5.6%(k=2)。用于现场校准的便携式校准装置可利用浓度已知的氚标准源配制三个不同量级活度浓度的氚气,对氚监测仪进行校准可操作性较好、易于推广、准确度高。     

自动化量热测氚装置研制

以量热测氚法为基础,设计了一套自动化测氚装置。该装置通过综合应用双杯对接测量、大规模热电偶组均布、标准加热电阻预热等技术,使预热时间由原来的15h减至5h以内,在300~3000mW时,测量不确定度提高至0.4%,实现了含氚部件氚含量的快速、高精度测量。     

有机氚氧化燃烧制样装置的研制及应用

研制了有机氚(OBT)氧化燃烧制样装置,该装置主要由石英管、固定和移动式管式电炉及冷凝收集器3部分组成。1次可处理环境样品40～100 g,对有机氚的氧化燃烧效率高达97.4%,生成水的回收率达94.4%,氧化燃烧过程直观可视。利用该装置对四川某设施外环境采集的动植物样品中的有机氚进行了测定,其活度水平在0.16～2.71 Bq/kg之间,肉类有机氚活度较高,植物类较低。     

氚标记胆红素的研制及应用

由胆绿素经钠硼氚还原生成氚标记胆红素，而胆绿素是由胆红素经ＤＤＱ脱氢氧化形成，钠硼氚是在镍催化及高温下由钠硼氢与氚气交换得到，氚标记胆红素比活率为３０６ＴＢｑ／ｍｏｌ，放化纯度经高效液相色谱及纸层析鉴定均大于９５％，用氚标记胆红素进行开放血脑屏障的动物实验获得了满意的结果。     

核电站浓缩液桶内干燥装置的研制及可行性验证

对核电站浓缩液的减容处理是放射性废物最小化内容之一。自行开发了桶内干燥工艺流程以及研制干燥装置,并进行了单机、单元和全流程调试。在此基础上进行了冷试验。结果表明,该装置运行平稳,安全;干燥浓缩液的减容比为4,干燥产物含水率为15%左右。说明该装置用于核电站浓缩液的桶内干燥是可行的。     

氚标记TNT的研制

三硝基甲苯(TNT)是国防、矿山、民用等大量应用的重要炸药原料,具有热安定性好、感度低、使用安全和成本低廉等优点。但长期接触TNT可引起机体一系列损害,主要表现为中毒性肝炎、低色素性贫血和中毒性白内障等。为了对探讨发病机理提供科学依据,我们研制了氚标记TNT。     

氚标记消炎痛的研制

消炎痛为非皮质激素类强效镇痛剂,为了减轻使用后的副作用,开展新的给药途径、新的剂型及药物动力学等方面的研究,根据磁力线与消炎痛具有协同消炎止痛的原理,开展了炎痛宁磁性贴膏的研究。~3H-消炎痛是该研究工作中的示踪剂,它由消炎痛与氚气经催化同位素交换制得。为了避免在交换反应中分子上的失氯、双键的加成及>N-CO-键的断裂,采用了低温低压的反应条件,并在中性介质中进行。     

加拿大的氚回收装置

【《燃料、热、动力》1986年第9期第410页报道】加拿大第一台商业性氚回收装置不久即将在达林顿制成。用这座装置每年可获得2-3kg纯氚。这台设备按蒸汽相催化交换法工作,并与低温蒸馏相配合。安大略水电公司于1981年把这项研制任务交给瑞士苏尔策公司。1984年这台装置被送到     

便携式氚测量仪现场校准技术研究及装备研制

根据PVT方法研制了便携式氚测量仪现场校准装备。使用经检定的电离室装置对初始的氚气浓度进行了测量并作为校准装备的气源,根据PVT方法稀释配制了校准用的参考氚气,参考氚气浓度的不确定度为5.00%,满足EJ/T 1077-1998关于检验源的要求。使用放射性气体活度标准装置对配制的参考氚气进行了绝对测量,测量结果与理论计算结果相对误差为0.81%。并采用配制的参考氚气进行了便携式氚测量仪的校准测试,结果表明,便携式氚测量仪现场校准装备可以满足便携式氚测量仪的现场校准需求。     

被动式氚取样器性能的实验研究

目前被动式氘取样器在国外取得了广泛的应用,它是基于气体分子扩散或渗透原理采集空气中氘化水蒸汽（HTO）样品的一种方法。本文对被动式氘取样的工作原理从理论上进行了分析,用水所模拟实验测定了液闪计数瓶顶盖孔板直径分别为Φ2－10mm的几种取样器的扩散系数和等效取样流量,并在现场进行了初步应用。     

SiC薄膜的阻氚性能研究

在不锈钢基体表面用离子束混合技术沉积SiC薄膜,然后用能量为5 keV的H+对其辐照直至剂量达到1×1018/cm2,再用二次离子质谱分析(SIMS)分析H+在SiC薄膜中深度分布和正离子谱,研究薄膜的阻氢性能和阻氢机理;最后采用渗透实验对涂覆在不锈钢基体表面的SiC材料的氚渗透系数进行测试,对其阻氚性能进行验证.结果表明,在不锈钢基材表面涂覆的SiC薄膜具有良好的阻氢性能,可将氚的渗透率降低4个数量级以上,SiC薄膜的阻氢是由于氢与薄膜中的硅、碳悬挂键反应形成诸如C-H、C-H2、C-H3、Si-H、Si-H2和Si-H3引起的.     

被动式氚取样器性能的实验研究

介绍了核设施工作场所和环境空气中氚化水蒸气HTO的监测，被动式氚取样器在国外已经得到非常广泛的应用，所研制的被动式氚取样器，特别适用于7－30d的长期取样，给出该取样周期内空气中HTO浓度的平均值。     

复合防氚材料阻氚性能的测定

本文介绍借助以水捕集渗透氚的方法测定复合防氚材料阻氚性能的原理、实验装置和结果。实验结果表明,不同的复合防氚材料相对于74~#氯丁像胶的氚气渗透率约为1/(29)—1/(16),说明这些材料的阻氚性能普遍优于氯丁橡胶。