商用压水堆核电站辐照生产医用同位素89Sr

放射性同位素⁸⁹Sr是一种重要的骨转移治疗核素,但由于其生产条件要求较高,目前国内市场的⁸⁹Sr主要依赖进口,药品造价十分高昂。因此,有必要探索一种新的低成本生产方式。本研究利用现役压水堆核电站,将靶件放入燃料组件的导向管中进行辐照,在不影响核电站正常运行的情况下同步进行⁸⁹Sr辐照生产。同时利用蒙卡燃耗软件模拟计算将碳酸锶靶件放入秦山第二核电厂堆芯,经历一个燃料周期（480 d）的辐照,得到主要同位素随辐照时间的变化、辐照结束后靶件内⁸⁹Sr同位素的产额和杂质等数据,并对初步产能进行评估。结果表明,相关参数满足药品质量要求,使用压水堆核电站进行⁸⁹Sr同位素的生产可行,产能前景十分可观。本研究的生产方法适用国内多数商用压水堆核电站,可极大降低医用同位素⁸⁹Sr的生产成本,有助于推动国内同位素生产技术的发展。     

利用中国实验快堆生产放射性同位素的可行性研究

中国实验快堆（CEFR）不仅能进行各种燃料、材料辐照实验,也是放射性同位素生产的优良平台。本文对CEFR的辐照性能进行了描述,并利用计算程序对适宜在CEFR上生产的同位素³²P、³³P、³⁵S、⁸⁹Sr、¹⁴C、⁶⁰Co进行理论计算,得到了产量和比活度等参数。计算结果表明,在CEFR堆芯辐照可得到纯度极高的³²P、³³P、³⁵S,利用快中子的（n,p）反应可得到无载体的⁸⁹Sr,在CEFR反射层布置慢化材料可得到比活度较高的¹⁴C、⁶⁰Co。以上结果表明,在CEFR上生产同位素是可行的。     

应用可调谐外腔半导体激光器测量锂同位素比率

采用中心波长固定的可调谐外腔半导体激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对锂原子同位素比率进行测量。该方法利用PID温控器实现锂金属蒸发温度的控制和测量。采用激光斜入射的方式消除光路调试过程中产生的标准具效应。实验测量给出了6组不同腔体温度下⁶Li和⁷Li在671 nm附近的吸收光谱,通过对⁶LiD₁和⁷LiD₂吸收峰进行积分吸收计算,得到⁶Li/⁷Li同位素比率测量精度可达2.5%。     

同位素示踪农业应用的研究热点

为深入了解同位素示踪技术的特点和优势,重点总结了近年来在农业科学相关领域的一些应用研究热点。¹⁵N、³²P示踪为揭示作物营养元素有效转化机理,创建养分高效利用技术模式提供重要支持。¹³C、¹⁵N示踪在土壤有机碳循环、温室气体减排研究中,凸显了独特优势。¹⁴C示踪为我国自主创制的新农用化学物质生态环境影响评价,提供重要技术支撑。稳定性同位素比率、δ¹³C等同位素指纹技术,为明确农田污染物的环境行为、解析污染源,提供了重要手段;为国家名特优农产品原产地溯源,提供原创的技术性思路。¹⁰⁹Cd、⁶⁵Zn示踪为揭示土壤重金属镉、锌污染环境行为,提供不可或缺的技术支持。环境核素⁷Be、¹³⁷Cs示踪在生态系统稳定性研究方面,发挥了不可替代的作用。     

利用石生苔藓中硫同位素示踪大气硫源的变化规律

为探讨石生苔藓硫同位素组成特征对区域性大气硫源的指示作用,连续两年采集鄱阳湖生态经济区内的石生苔藓样品,测定δ³⁴S值;并结合已有的雨水、煤的硫同位素值等相关研究数据进行对比分析。样品δ³⁴S值均偏正,平均为+4.9‰,取值范围为+1.9‰~+9.6‰;石生苔藓δ³⁴S值与空气中SO₂浓度呈负相关关系;南昌、抚州两市苔藓δ³⁴S值的取值范围与其对应城市大气降水δ³⁴S值的变化区间相接近;研究区内土壤相对富集重硫,且土壤中可溶性硫主要受大气硫沉降影响。结果表明,石生苔藓的硫同位素组成对区域性大气硫源具有指示意义,鄱阳湖生态经济区大气硫沉降的硫源主要来自人为成因硫和生物成因硫,可能还有远距离传输硫等其他硫源的影响。     

90Sr在SuperLig®620固相萃取颗粒上的吸附性能研究

为了建立SuperLig^®620分离水中⁹⁰Sr的方法,研究了接触时间、硝酸酸度、柠檬酸铵浓度、干扰核素等对⁹⁰Sr在SuperLig^®620固相萃取颗粒上分配系数K_d的影响。在0.1 mol/L HNO₃介质中,接触时间大于30 min时,K_d大于1 000 mL/g。在c(H⁺)＞1 mmol/L时,SuperLig^®620不吸附¹³⁷Cs、²³⁹Pu、⁹⁰Y,但可吸附¹³³Ba。通过调节解吸时柠檬酸铵的浓度,可排除¹³³Ba对⁹⁰Sr分离的干扰。研究了SuperLig^®620色层柱分离水中⁹⁰Sr的方法,将样品调节至0.1 mol/L HNO₃上柱,首先用10V_c（柱体积V_c＝0.1 mL）0.1 mol/L HNO₃洗涤杂质,然后依次用9V_c 0.1 mol/L柠檬酸铵、13V_c 1.8 mol/L柠檬酸铵解吸⁹⁰Sr、¹³³Ba。该流程对⁹⁰Sr的回收率大于99%,对主要干扰核素的去污因子大于3×10³,适用于环境水中⁹⁰Sr的分析。     

液闪谱仪对90Sr和90Y的测量方法研究

使用Sr-Spec树脂对⁹⁰Sr-⁹⁰Y进行分离后采用液闪谱仪对⁹⁰Sr和⁹⁰Y的效率刻度和猝灭校正进行了系统研究,确定了⁹⁰Y效率刻度所用化学回收率,考察了闪烁液种类、载体加入、烘干处理、放置时间、化学猝灭对⁹⁰Sr和⁹⁰Y效率刻度的影响及其校正方法。结果表明：GoldStar LT²闪烁液适用于⁹⁰Sr和⁹⁰Y的测量,⁹⁰Sr刻度源是否烘干和⁹⁰Y刻度源有无钇载体对切伦科夫效率刻度无影响;⁹⁰Y的效率刻度应在⁹⁰Sr-⁹⁰Y分离后10 h内完成,并且有无钇载体对⁹⁰Y的液闪测量效率无影响;⁹⁰Sr的刻度源应经过烘干处理,也应在⁹⁰Sr-⁹⁰Y分离后10 h内完成测量。当待测样品与效率刻度源的制备方法相同,且待测样品的SQP(E)值在偏离标准样品SQP(E)值8.9%范围内时,可直接使用相对测量法。     

核电厂废物固化体90Sr、137Cs、60Co的浸出行为研究

以去离子水为释放环境,研究核电厂废树脂和浓缩液水泥固化体被完全浸泡情景下核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs、⁶⁰Co的浸出行为。分析中以有效扩散系数表征浸出行为。试验结果表明：固化体中的核素累积浸出份额不超过4%,¹³⁷Cs浸出最快,⁹⁰Sr其次,⁶⁰Co最慢;同类废物体的抗压强度越大,核素浸出速率越慢。     

实验室尺度三维含水层核素迁移模型试验

为了准确模拟和预测核素在含水层中的分布、累积情况，借助物理模型试验与核素迁移模式客观反映其迁移、转化规律是不可或缺的手段。以山西第四系粉质壤土潜水层地下水为研究对象，建立实验室尺度下的核素迁移三维模型试验，示踪核素⁹⁰Sr以点源形式布设在断面中心位置，通水量为375 mL/d。结果表明，260 d后中心点处⁹⁰Sr浓度峰值沿轴向迁移了3.9 cm，峰值活度浓度为1.04×10⁴ Bq/cm³；随着与轴线距离的增加，径向上、下对称6个区域的峰值浓度逐渐减小，上半部活度浓度为1.02×10³～8.03×10³ Bq/cm³，峰值迁移距离约为2.7～3.6 cm，下半部活度浓度为1.86×10³～9.80×10³ Bq/cm³，峰值迁移距离约为3.3～3.6 cm。结合试验体中⁹⁰Sr的浓度分布，建立Hydrus-3D核素迁移三维数值模型，拟合得到了⁹⁰Sr在粉质壤土中的吸附分配系数为79.0 mL/g，纵向弥散度为0.7 cm，横向弥散度为0.8 cm。     

实验室尺度三维含水层核素迁移模型试验

为了准确模拟和预测核素在含水层中的分布、累积情况，借助物理模型试验与核素迁移模式客观反映其迁移、转化规律是不可或缺的手段。以山西第四系粉质壤土潜水层地下水为研究对象，建立实验室尺度下的核素迁移三维模型试验，示踪核素⁹⁰Sr以点源形式布设在断面中心位置，通水量为375 mL/d。结果表明，260 d后中心点处⁹⁰Sr浓度峰值沿轴向迁移了3.9 cm，峰值活度浓度为1.04×10⁴ Bq/cm³；随着与轴线距离的增加，径向上、下对称6个区域的峰值浓度逐渐减小，上半部活度浓度为1.02×10³～8.03×10³ Bq/cm³，峰值迁移距离约为2.7～3.6 cm，下半部活度浓度为1.86×10³～9.80×10³ Bq/cm³，峰值迁移距离约为3.3～3.6 cm。结合试验体中⁹⁰Sr的浓度分布，建立Hydrus-3D核素迁移三维数值模型，拟合得到了⁹⁰Sr在粉质壤土中的吸附分配系数为79.0 mL/g，纵向弥散度为0.7 cm，横向弥散度为0.8 cm。     

芦苇和茶叶样品中锶-90和铯-137分析方法的比对

本文报道了有9个实验室参加的芦苇和茶叶样品中锶-90和铯-137分析比对的结果。比对结果表明,各实验室芦苇中锶-90和茶叶中铯-137的分析结果可比性良好,遵从正态分布规律;少数实验室芦苇中铯-137的分析结果偏低;茶叶中锶-90的分析结果可比性差。本文讨论了分析结果差异的原因,估计了样品中锶-90和铯-137含量的95%置信区间。     

生物样中90Sr、137Cs及土壤样中天然铀含量分析比对

本文报道了有环保系统14个环境放射性实验室参加的生物样中90Sr、137Cs及土壤样中天然铀含量的分析比对方法及其结果.比对样品包括2种生物样和1种土壤样,其中1种生物样(生物粉碎样)和土壤样来自IAEA的标准参考样,有已知的标准参考值;另1生物样是来自杭州附近茶场真实的环境茶叶样,以各实验室分析的平均值为参考值.以与参考值的偏差范围表示的比对结果如下:1)生物粉碎样:对90Sr和137Cs,分别为-15.4%～26.5%和-15.0%～-0.4%;2)土壤样:对天然铀为一25.5%～7.3%;3)茶叶样:对90Sr为-22.7%～19.1%,对137Cs分散性较大,最大与最小之比约为7.文中指出了一些可能存在明显系统误差的实验室的分析结果.     

我国市售茶叶中^90Sr,^137Cs和^144Ce的含量

本文报道了１８种国产茶叶中＾９０Ｓｒ、＾１３７Ｃｓ和＾１４４Ｃｅ含量的测定结果，样品灰化用后放射化学联合分析方法测定。结果表明，１９８５年市售茶叶中＾９０Ｓｒ、＾１３７Ｃｓ和＾１４４Ｃｅ的平均含理分别为１７、２．２和０．８Ｂｑ／ｋｇ。     

稳定碳同位素技术在生态系统研究中的应用

稳定碳同位素技术因具有示踪、整合和指示功能,检测快速、准确,在生态学、水文学和地球科学研究领域中得到了广泛应用。本文综述了稳定碳同位素技术在土壤碳循环、植物生理生态反应、树木对气候变化的响应、同位素模型等研究领域的新应用,发现在环境因子和基因型之间的交互作用对δ13 C的影响、水分利用效率对多因素相互作用的响应、多同位素源分析模型不确定性等方面还有一些问题亟待解决,期望本文对稳定碳同位素在生态系统中应用现状、存在问题以及前景展望方面的总结对今后的相关研究有所裨益。     

Chemical fingerprinting of whitewares from Nanwa site of the Chinese Erlitou state

Whitewares are among the most significant finds from Erlitou, China’s earliest state (c. 1900-1500 BC). They were primarily discovered in small numbers from elite tombs of a few sites, leading to the hypothesis that they were made at only a few places and then circulated as prestige items. Recent archaeological work indicates Nanwa may be a whiteware production site. To facilitate determining provenances, we compare the ICP-MS trace elements and TIMS Sr isotopes of Nanwa whitewares with those from Tang dynasty (618-907 AD) Gongxian kilns and Song dynasty (960-1279 AD) Ding kilns. Although all were made of white-firing kaolinic clays, each of the three groups shows a different chemical composition. Furthermore, samples from Nanwa are chemically consistent and restricted in a way analogous to those from Gongxian and Ding, implying that Nanwa whiteware was probably produced in situ. In addition, Gongxian and Ding samples define two separate linear arrays in their ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr versus ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, demonstrating that the clays for these samples are respectively related geochemically. Nanwa samples fall out of the linear arrays of both Gongxian and Ding, indicating that Nanwa whiteware clays were not derived from the same source rock as Gongxian clays, although the two sites are only some 25.5 km apart. In sum, beyond the general similarity of kaolinic clays used at Nanwa, Gongxian and Ding and the geographical proximity of those sites, finer distinctions of elemental and Sr isotopic contents indicate relatively unique chemical characteristics for each group. These traits provide valuable criteria to source traded ceramics of uncertain origins.     

铀矿石浓缩物的核法证学地理溯源研究现状

自20世纪90年代初开展核法证研究以来的近30年中,核法证学在分析方法、数据处理、溯源等方面都取得了重大进展,确定了铀同位素、稀土元素（REE）分布模式,Sr和Nd同位素丰度、部分杂质元素含量等可作为有效的地理溯源特征指纹信息。铀矿石浓缩物（UOC）地理溯源需结合地球化学知识寻找特征指纹信息,结合多元统计等数据处理技术对未知UOC样品的产地信息进行溯源。基于近年来的研究成果,本文对UOC的核法证地理溯源进行了详细论述,包括地理溯源特征属性分类、铀矿冶工艺对特征属性的影响、溯源案例等,以推动UOC核法证地理溯源领域的研究。     

高纯锗γ谱仪计数比法测量滤材样品中241Am/239Pu原子比

使用阱型高纯锗γ谱仪测量了待测滤材样品和参比溶液中²⁴¹Am 59.5 keV和²³⁹Pu 129.3 keV的能峰计数比,结合参比溶液中已知的²⁴¹Am/²³⁹Pu原子比数据给出了滤材样品的²⁴¹Am/²³⁹Pu原子比,结果与滤材样品经化学处理后采用同位素稀释质谱法测量的²⁴¹Am/²³⁹Pu原子比在不确定度范围内一致。     

不同生境红树林青蟹的稳定同位素组成及其产地溯源意义

采用同位素比率质谱仪测定了野生和人工养殖的红树林青蟹(scylla paramamosain)的碳、氮稳定同位素组成,探讨了利用稳定同位素技术辨识野生和人工养殖青蟹的可行性。结果显示,红树林青蟹的碳、氮同位素组成主要受组织的有机物组成、代谢特征以及生境的食物组成控制,但与个体(或年龄)大小无关。排除一些特例后,人工养殖的红树林青蟹的碳、氮同位素组成明显不同于野生青蟹,利用稳定同位素技术可为区分红树林青蟹的不同产地提供科学参数。     

The Spectral Emission Characteristics of Laser Induced Plasma on Tea Samples

Laser induced breakdown spectroscopy(LIBS) provides a useful technique for food security as well as determining nutrition contents.In this paper,optical emission studies of laser induced plasma on commercial tea samples were carried out.The spectral intensities of Mg,Mn,Ca,Al,C and CN vibration bands varying with laser energy and the detection delay time of an intensified charge coupled device were studied.In addition,the relative concentrations of six microelements,i.e.,Mg,Mn,Ca,Al,Na and K,were analyzed semi-quantitatively as well as H,for four kinds of tea samples.Moreover,the plasma parameters were explored,including electron temperature and electron number density.The electron temperature and electron number density were around 11000 K and 10~(17) cm~(-3),respectively.The results show that it is reasonable to consider the LIBS technique as a new method for analyzing the compositions of tea leaf samples.     

湖光岩砂石的释光剂量研究

采集湖光岩玛尔湖周围部分岩洞内的岩样及岩壁下和湖岸边的砂土样品,用粗颗粒法测量它们的热释光和光释光;用复合作用剂量响应模型分析热释光和光释光剂量响应,并计算对应的热释光和光释光古剂量。结果表明:相同采样点的样品,热释光和光释光古剂量间都存在一些差异;不同采样点样品的释光剂量相差很大;热释光古剂量测量值较准确的样品,光释光古剂量测量值与热释光测量值无显著的数量级差别。此测量分析对第四纪火山考古有一定参考意义。