基于小型单极加速器质谱测量~(14)C的样品制备技术研究

为满足新研发的200kV单极静电加速器质谱仪测量14 C的需要,开展了14 C样品制备技术研究。在自主设计的14C制样装置上优化了H2-Fe法、Zn-Fe法、Zn-H-Fe法制备石墨样品的实验条件,制备的样品经离子源引出12C-的束流均可达15~40μA,稳定性好于0.2%。在加速器质谱仪的调试中发现压低制备样品12CH+13C和12C的粒子个数比更有利于实现14 C-SE-AMS小型化及高灵敏测量。~(14)C-SE-AMS的测试样品中碳含量小于1mg时,采用Zn-Fe法有利于压低~(12)CH+~(13)C和~(12)C的粒子个数比;样品碳含量为1~5mg时,采用Zn-Fe法和Zn-H-Fe法效果相当。建立的制样方法对含碳量为100μg~5mg的样品,其产率均能达到95%以上,且空白样品测试结果表明此系统能有效避免样品制备中的交叉污染。     

用于AMS测量的~(14)C样品制备方法

为了开展基于加速器质谱(accelerator mass spectrometry,AMS)的14 C测量和14 C样品制备系统的研究,深入分析样品制备原理和样品制备过程,设计并优化样品制备系统,建立14 C的样品制备方法及一套集成的14 C样品制备系统。利用AMS测量技术对制备的样品进行了测量和分析,结果显示,建立的样品制备方法所制备的样品已满足AMS测量的要求。     

加速器质谱14C样品制备中Zn-TiH2法石墨产率探讨

用于加速器质谱仪(accelerator mass spectrometry, AMS)测定¹⁴C年龄的石墨靶制备方法有很多种,提高石墨产率对优化石墨靶制备流程和改善石墨靶性能具有重要意义。本文以Zn-TiH₂法制备石墨靶为例,结合相关研究,证明石墨产率与同位素分馏之间的关系;对比石墨产率的不同测算方法并提出改进建议;对实验过程中影响石墨产率的因素进行探讨,对Zn-TiH₂法制备石墨靶的最优实验条件进行简要总结。     

基于加速器质谱测量的~(14)C呼气试验样品制备方法研究

采用加速器质谱法研究~(14)C呼气试验样品的制备方法。采用长寿命放射性核素~(14)C作为示踪核素,目前已广泛应用于生物代谢、疾病诊断和脏器功能评估。离子源引出的束流强度是衡量加速器质谱灵敏度的重要参数,为了获得较高的束流强度,本工作系统研究了~(14)C呼气试验样品的石墨法、碳酸盐法两种制备方法,拟建立~(14)C呼气试验样品制备流程,确定最高束流强度引出时的最优~(14)C呼气试验样品制备参数,为~(14)C呼气试验广泛应用提供实验基础。     

地下水年龄研究中样品制备新方法

加速器质谱计对于宇宙成因长寿命核素探测是一种很重要的工具。在用加速器质谱计测定天然     

14C大面积平面源的研制

为了解铝阳极氧化膜的吸附性能对制备¹⁴C大面积平面源的影响,研究不同厚度（4~12 μm）的铝氧化膜对¹⁴C的吸附效率,吸附槽中溶液的量对¹⁴C的吸附效率、平面源均匀性的影响,以及¹⁴C溶液比活度对吸附率的影响,并对研制的¹⁴C平面源进行均匀性、牢固性检测,以及发射率定值。结果显示,研制的¹⁴C平面源（100 mm×150 mm）均匀性<10%,牢固性<0.01%;使用2πα、2πβ表面发射率标准装置测量¹⁴C平面源,坪区达到400 V,每100 V坪斜为0.3%,小能量损失修正因子为0.2%;测量不确定度为2%（k=2）。研制的¹⁴C平面源技术参数满足相关平准源标准的要求。     

加速器质谱14C微量样品制备研究

虽然Zn/Fe火焰封管法能获得常规量样品（约1 mgC）的低本底高精密度的（¹⁴C）数据,但微量样品（<1 mgC）的制备主要基于H₂/Fe在线催化还原法,Zn/Fe火焰封管法却鲜有研究报道。本文基于Zn/Fe火焰封管法对现代碳标准样品OXⅡ和本底样品IHEG-Coal进行微量样品0.04～1.0 mgC制备,探讨该方法中样品量对石墨束流性能的影响,估算全实验流程中所引入的现代碳和死碳污染量,并对石墨制备真空系统的微量样品制备能力进行评估。结果表明：加速器质谱测试过程中的束流强度表现与样品质量存在明显正相关关系。全实验流程中引入的外源性现代碳污染量为1.0～3.0 μgC,外源性死碳污染量为0.5～3.0 μgC。¹⁴C测试精密度与准确度严重依赖于样品量,当样品量>0.5 mgC时,现代碳标准样品OXⅡ的现代碳比值F_m为1.342 7±0.003 9,本底样品IHEG Coal的测试年龄为（46 192±301） a,显示其测试的精密度与准确度较可靠。     

加速器质谱测量用HfF4样品的制备研究

研究了用于加速器质谱(AMS)测量的HfF4样品的制备方法.通过分离纯化流程和HfF4的制备流程,将HfO2样品制成符合加速器质谱测量用的HfF4.流程去杂质能力很强,特别是对钨的去污,样品基本满足测量要求.全流程产额约为70%,对钨的去污系数约为106.     

14C同位素研究进展

¹⁴C是一种重要的放射性示踪剂,能够揭示物质的分布、代谢机制及迁移路径,广泛应用于生物医药、农业、地质和环境等领域。近年来¹⁴C标记化合物的需求不断增长,其应用研究领域不断拓展。本文总结了¹⁴C同位素的来源、制备和分离纯化方法,¹⁴C标记化合物的制备和结构鉴定方法,以及¹⁴C标记化合物在相关研究领域的应用情况,着重探讨了¹⁴C同位素分离纯化技术的发展现状和趋势,希望在解决¹⁴C排放污染的同时,实现¹⁴C的资源化利用,并促进¹⁴C应用研究的进一步发展。     

重水堆核电站气态14C的产生释放及控制研究

核电站气态流出物中的¹⁴C主要通过呼吸和饮食两种途径进入人体,对人体形成内照射伤害。重水堆¹⁴C的产量约为相同装机容量轻水堆的40倍,因此,重水堆气态¹⁴C的排放控制对保护公众健康尤为重要。本文通过研究重水堆核电站¹⁴C产生机理,分析和计算各系统¹⁴C存在的形态以及产生量,梳理¹⁴C在重水堆核电站内的转移过程及最终排放的途径,提出了减少气态¹⁴C向环境排放的措施,为重水堆核电站有效控制气态¹⁴C排放提供了指导。     

60Fe Sample Preparation and Extraction Method for Measurement with Accelerator Mass Spectrometry

⁶⁰Fe can be used in the study of the outbreak of supernova, the synthesis of celestial bodies in nuclear astrophysics, as well as the metabolism of iron in the organism as a tracer. As the neutron activation production of the reactor, ⁶⁰Fe also plays an important role for nuclear facilities and nuclear safety. In accelerator mass spectrometer, the large negative ion beam and the suppression of isotope⁶⁰Ni are the key steps to improve the measurement sensitivity of⁶⁰Fe. In this work, the process of sample preparation and beam extraction were tested. The beam intensity, suppression of⁶⁰Ni , the relationship between the electron affinity and beam current, the choice of conductive medium, and the problems found in the test process were discussed. The series of experiments showed that the sample chemical form of Fe₂O₃, the ion extraction form of FeO^-, and the conducting medium of Ag powder were the best choices for⁶⁰Fe AMS measurement.     

~(14)C-AMS技术用于油田示踪研究

为满足油田示踪样品量大、需快速分析的要求,建立简单的CaCO_3样品制备方法,利用加速器质谱(AMS)测量~(14)C标记的油田示踪样品。实验中将两口采油井中的示踪样品平均分成两份,分别用于碳酸盐提取制备法与尿素载体提取法。AMS测量结果显示,1#碳酸盐系列样品中,示踪剂~(14)C的含量略高于本底,升高趋势不明显,2#碳酸盐系列样品中可能有示踪剂~(14)C的贡献,但与~3H示踪结果不符;尿素载体法提取的两个系列样品中均无明显示踪剂采出。对比~(14)C示踪与~3H示踪结果,表明~(14)C-AMS技术应用于油田示踪可以显著降低示踪剂的使用剂量。     

反应堆退役石墨中14C分析制样实验系统研制

为分析反应堆退役废物石墨中的14C含量,设计制作了一套14C高温催化氧化制样实验系统,在实验室中对该系统的处理能力和运行功能进行了部份实验验证。结果表明：在标气流速为1L/min、催化氧化炉800℃时,对CO催化氧化能力为96%;2mol/L的NaOH溶液对CO2的吸收能力可达99%（其中,一级吸收为67%,二级32%）;空气流速为1L/min、高温解吸室850℃,1h后石墨样品分解率为99.99%;使用CaCO3固体粉末悬浮液闪测量法时,CaCO3的化学回收率为99%。     

在加速器质谱仪上测量 14C的虚拟双参数多道分析器系统设计

介绍了基于LabVIEW平台与多功能数据采集卡设计的虚拟双参数多道分析器系统 ,及其在加速器质谱仪上测量14 C双参数谱的应用     

节能型空气中14C取样装置的研制

研制了空气中^14C的取样装置,基本原理是：对取样气体催化氧化、碱溶液吸收制成凝胶样品、液闪测量。催化氧化床采用了新型材料,可使使用温度降到300℃。对样品的化学处理、取样效率、催化氧化效率等作了测量。该装置对CO2的捕集效率为95％。利用该装置对环境中的^14C进行取样测量,其结果在非核环境中MC的浓度为0．13Bq／m^3,在加速器环境中^14C的浓度为2—3Bq／m^3。