中子活化分析法测定注入Si中的As剂量和浓度分布

将一组不同注入能量(80keV～180keV)和剂量(10~(14)～10~(16)atom/cm~2)的As P型硅样品与相应的标准送入原子能所反应堆中,在相同条件下照射10小时,中子通量为10~(13)n/cm~2·s。照射后的样品冷却2～3天后用Ge(Li)γ谱仪分别测出样品和标准的活性,经衰变时间和硅片面积修正后,用相对比较法可得到一组硅片中含As的剂量值,典型结果列于表中,测量误差小于10％。此结果与用背散射法所测As剂量结果在误差范围内完全一致。     

Ti／Mo的离子束混合研究

采用Xe~+(300 keV)和Ar~+(90—120 keV)离子束,在室温下轰击双层型及多层膜样品,离子注量范围为1×10~(15)-1×10~(17)cm~(-2)。用俄歇电子能谱,X射线光电子能谱及卢瑟福背散射法分析成分的深度分布,并用透射电镜观察多层膜的结构。结果表明,体系中主要发生级联混合。对多层膜有Q∝φ1/2。而双层样品,则为Dt∝φ1/2。用Xe~+混合时,多层膜中部的混合显著多于两侧,与TRIM计算的能量沉积密度分布相符。多层膜混合后形成体心立方的β-Ti-Mo亚稳固溶体。碳、氧杂质对混合有显著的抑制作用,并在混合过程中重新分布。     

无锡坠冰水的中子活化研究

本文用中子活化法研究了无锡坠冰水中的痕量元素丰度,发现坠冰水中的铱浓度为正异常,达3.16×10~(-12)g/g。利用实验结果,计算了一系列元素之间的相互比值,坠冰水中的Ir/Co、Ir/Cr、Ir/Sc、Ir/Sr、Sc/Cr和Sr/Cr比值分别为6.88×10~(-3)、2.40×10~(-4)、1.09×10~(-1)、6.28×10~(-3)、2.21×10~(-3)和3.8×10~(-2),与Cl型陨石的10.2×10~(-3)、2.08×10~(-4)、0.92     

用加速器研制太阳能抗辐照玻璃

光学玻璃经辐照以后容易发黑,透光率大为下降。在宇宙空间,由于电子、质子的轰击及辐照等因素使硅太阳能电池保护罩玻璃发黑、输出功率下降,为此用加速器研制了能抗辐照的玻璃。其指标为:1MeV时通量为3.3×10~(15)e/cm~2;玻璃厚度为0.2-0.3mm;经照射后透光率大于90％。     

金及其伴生元素的动力堆中子活化分析

苏联利用动力堆中子活化分析岩石和矿石中的金及其伴生元素含量。被辐照的样品置于电离室备用孔道。该孔道位于活化区外石墨反射层,直径50mm,此处最大热中子流密度为10~9cm~(-2)·s~(-1),温度80—90°C。样品能在这里长时间(几昼夜)被辐照。利用中子活化分析方法测定金基于放射性俘获的~(197)Au (n,γ)~(193)Au (T1/2=65h)反应和记录的41~2KeVγ辐射能。样品破碎到200目,其含金范围为2×(10~(-5)—10~(-3))％。为定量测量利用标准样P3C-1和P3C-2,其含金量分别为5.21×10~(-3)和9.4×10~(-5)％。被辐照的样品放入聚乙烯安瓿中(直径和高分别为40和20mm),样品质量为15—20g。不仅用全谱中子流还要用镉上中子进行辐照(在后一种情况下安瓿被厚度为O.5mm的镉屏围绕。)。辐照时间与金含量多     

氢在中子辐照硅单晶中的特性

我们采用样品熔融-气体色谱分析方法测得氢气氛区熔的硅单硅中含氢量为1—1.5×10~(17)cm~3,将这种硅单晶放在反应堆内辐照到2×10~(17)n/cm~2的中子剂量,然后作等时和等温退火,测量电阻率、正电子湮没寿命谱。     

热中子辐照提高YBCO和GdBCO超导材料Jc的研究

利用重水反应堆水平孔道热中子对熔融织构生长(Melt-Textured Growth)的YBa_2Cu_3O_(7-y)和GdBa_2Cu_3O_(7-y)超导材料进行辐照研究。前者共8个样品,热中子注量为3.7×10~(11)-1.4×10~(17)cm~(-2);后者共6个样品热中子注量为5.2 ×10~(13)-4.7×10~(16)cm~(-2)。样品辐照前后,用移动样品磁强计测量其磁滞回线并推算出临界电流密度进行比较。YBCO结果表明,当热中子注量大于10~(17)cm~(-2)时,J_c可增加一倍以上。GdBCO样品也有明显增加。在上述热中子注量范围内,J_c值增量随辐照注量增加而增加,并且高场时增加值比低场时更大。这可能是由于随着辐照注量增加,缺陷增多,钉扎中心密度增加,两钉扎中心的相对距离减小。这更有利于高场下的钉扎作用。     

砷注入硅背散射沟道研究

我们对能量从40keV～150keV,剂量从1×10~(15)离子/cm~2～1×10~(16)离子/cm~2砷离子注入〈111〉单晶硅,进行了H~+和He~+背散射沟道测量。样品经600℃、700℃、825℃热退火后,都未能满意地消除损伤,而经红宝石脉冲激光退火之后,能满意地消除损伤。对40keV剂量为1×10~(16)离子/cm~(275)As~+注入的硅样品,分别进行900℃、30分钟热退火和红宝石脉冲激光退火,而后分别测量了〈111〉轴向和〈110〉轴向背散射沟道谱,砷原子的替位率分别为90％和95％以上,同时对两种退火方式的样品,测量了〈111〉轴向的角分布,观察到在热退火情况下,杂质砷原子的角分布有变窄的现象,大约窄0.2°;脉冲激光退火杂质砷原子的角分布与硅原子的角分布重合得相当好。我们又在连续打七个激光脉冲的斑点上测量了表面砷原子浓度的横向分布,其形状近似于高斯分布。     

NTD硅~(31)P绝对浓度的活性测量

本文介绍了直接测量NTD硅中~(31)P绝对浓度的活性测量原理和实验技术。使用该方法测量了五种NTD硅样品的~(31)P浓度经850℃,1h退火后,用Hall效应方法测得的电活性磷浓度作了比较。测量精度为±5％至±10％,测得热中子在区熔P型硅中掺磷率为1.8×10~(-4)cm~(-3)/cm~(-2)。 活性测量方法的优点是简单可靠、能直接得到由嬗变产生的~(31)P绝对浓度和测量可在辐照过程中实时进行。     

B4C—Zr—2可燃毒物的辐照性能及其评价

对用于压水堆的 B_4C-Zr-2弥散体可燃毒物进行的辐照和分析表明:B_4C-Zr-2弥散体可燃毒物经(0.45-2.19)×10~(21)n/cm~2辐照后,其辐照稳定性好,芯块直径仅增加0.1-0.25%,氦气释放量小,当中子积分通量达到1.26×10~(21)n/cm~2时,其~(10)B 燃耗大于99%。     

中子活化法测定磷尾矿中14个稀土元素

磷尾矿中稀土元素含量是解释矿物的形成和发展的最好工具,所以准确测定其含量意义很大,磷尾矿成分复杂、干扰元素多、必须采取化学分离才能测定14个稀土元素。分离存在手续复杂、消耗时间长以及洗脱体积大等缺点。本文着重研究了用化学分离去干扰元素进行稀土元素的测定。称20-25mg样品与待测元素标准包装好后在热中子通量为(3—5)×10~(13)n/cm~2·s下辐照20小时。样品辐照后定量转移到白金坩埚中加载体、混酸溶解蒸发近干,加     

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。     

阳离子交换分离、感耦等离子-原子发射光谱测定REE、Y、Sc和Hf

应用微量修正建立离子交换程序,随后以感耦等离子-原子发射光谱法(ICP-AES)完成地质样品中低含量REE、Y、Sc和Hf测定。偏硼酸锂熔融随后溶解在稀盐酸中,以确保全部样品溶解。样品溶液装入含有AG50W-X8阳离子交换树脂的柱内,使用1.75mol/LHCI再加上1.75mol/LHNO_3淋洗分离不需要的元素。使用这一过程可分离除去几乎所有可能存在的干扰元素(Ba和Zr仍保留),残留的干扰元素的干扰效应很容易校正。样品里存在的Hf、REE、Y和Sc一起用含少量草酸的6mol/LHNO_3洗提下来。通过ICP-AES方法分析获得的分析数据,经鉴定它们对大多数地球化学的应用,其准确度和精密度(±5％)较理想。Y、Sc和Hf检测限分别为0.2×10~(-6)、0.1×10~(-6)和0.2×10~(-6)。     

新型镍基合金热电偶的中子辐照效应和与K型热电偶的比较

新型镍基合金热电偶(简称新型热电偶)在570±80℃辐照到快中子积打通量1.56×10~(21)n/cm~2(E>0.1MeV)、热中子积分通量7.90×10~(20)n/cm~2(E<0.625eV),由辐照引起的在铅凝固点(327.3℃)的热电势刻度偏差在0.72％以内;在相同条件下,K型热电偶在1.83％以内。     

海河水系天然放射性水平调查

通过对海河水系60个点位,720个样品的分析测定,给出了海河水系天然放射性核素浓度(Bq/L):~(238)U(21.8±1.29)×10~(-3)、~(232)Th(1.02±0.21)×10~(-3)、~(226)Ra(7.59±0.53)10~(-3) ~(49)K(87.4±18.5)×10~(-3)、总α放射性(4.50±0.50)×10~(-2),总β放射性(123.8±73.8)×10~(-2),属正常本底水平。本文还分析了海河水系天然放射性浓度分析情况及沿河系的变化规律。     

掺氟二氧化锡透明导电膜的核技术分析

运用卢瑟福背散射(RBS)和二次离子质谱(SIMS)技术相结合测量了SnO_2透明导电膜的密度和膜厚,对于常压CVD法制备的SnO_2薄膜密度约为6.20g/cm~3,接近相应块状材料的密度。采用~(19)F(p,αγ)~(16)O共振核反应技术测量了用于非晶硅太阳能电池电极的大面积掺氟SnO_2(FTO)中氟的含量和深度分布以及50—180keV的~(19)F~+离子注入SnO_2膜中氟离子的射程分布参数。结果表明,FTO膜中氟元素的含量和深度分布并不是均匀的,而是在0.6×10~(20)—6.O×10~(20)/cm~3间波动;50—180keV的~(19)F~+离子注入SnO_2膜中氟离子的平均投影射程(R_P)值与理论计算结果符合得很好,而平均投影射程标准偏差(ΔR_P)值则比理论值偏大。     

高灵敏高效液相色谱法测定地质样品中的U和Th

本文开发了一种新的高效液相色谱(HPLC)法,并应用于地质材料中U和Th含量的测定。首先用HF-HClO_4和HCl浸提液在螺旋盖Savillex烧杯中酸消解岩石样品,然后Th和U用定量的两步离子交换法从地质基体中分离出来,最后采用HPLC进行元素测定。Th和U在反相交换柱上用梯度淋洗,10min即互相分离,而且剩余基体元素以α-羟基异丁酸(HIBA)络合物形式与Th和U分离。在与偶氮胂Ⅲ在线后置柱反应之后,Th和U的测定是用可见分光光度测定法完成的。Th和U的检测限分别约为30×10~(-12)和100x10~(12)(或约0.75×10~(-9)和约2.5×10~(-9),用100mg岩石样品)。 HPLC技术已应用于评价分析特性的9种国际参考样品和3种性能良好的管理样品分析。分析样品中Th和U的浓度范围为<10×10~(-9)～>10×10~(-6),HPLC数据与火花源质谱、电感耦合等离子体(ICP)和同位素稀释热电离质谱分折的数值完全吻合。对Th和U含量分别高于50×10~(-9)和5×10~(-9)的测量,方法精密度在1σ置信水平时分别好于±2％和±5％。     

色层分离—原子吸收／火焰光度法测定UO2中痕量碱金属元素

色层分离-原子吸收/火焰光度法是为分析测定动力堆元件、UO_2粉末和芯块中痕量Li、Na、K和Cs而研究建立的标准分析方法。样品用HNO_3溶解后调成5.5 mol·l~(-1)HNO_3介质,通过TBP色层柱,将待测元素与U分离。分别用FAAS和TAES法测定淋洗液中的Li、Na、K和Cs。取样量为0.5g时,4个元素测定下限均为2×10~(-6)。K和Na含量为10×10~(-6)、Li和Cs为5×10~(-6)时,加入回收率为96%-106%。相对标准偏差在7%以内。     

饮用水中的放射性核素所造成的危险

本文对饮用水中放射性核素所造成的危险进行了评价。来自放射性核素的主要危险是自然产出的Ra、U和Rn。这些元素产出的平均水平为:~(226)Ra为1.11×10~(-2)—2.96×10~(-2)Bq/L,~(228)Ra为1.48×10~(-2)—3.7×10~(-2)Bq/L,天然铀为1.11×~(-2)—7.4×10~(-2)Bq/L,~(222)Rn为1.85—12.95Bq/L,~(210)pb为<0.41×10~(-2)Bq/L,     

高通量堆中辐照二氧化钍中~(233)U、~(232)U和裂变产物的积累与热中子积分通量及中子能谱的关系

本文研究了在高通量堆中辐照二氧化钍中~(233)U,~(232)U和裂变产物的积累与热中子积分通量及中子能谱的关系。热中子积分通量约从l×10~20到2×10~21中子/cm~2;快热中子比分别为3/1,2/1,1/1和l/2。所得结果揭示了~(233)U产额、~(232)U/~(233)U比及裂变产物积累随不同的中子能谱和热中子积分通量的变化规律。