水溶液辐射分解产物对金属材料腐蚀的影响

实验研究了水辐射分解作用对高放废物深地质处置容器材料的影响。在高放废物深地质处置库附近的地下水,受辐射线作用后分解出氧、氢和氧化产物(例如H_2O_2等),于是在高放废物容器周围形成一个氧化场,导致高放废物中的某些重要放射性核素(例如U,Np和Tc)易溶于水,并向远域迁移。本实验中的含FeSO_4(0.13 mol/L)水溶液在吸收剂量为0、20、60、180、500kGy的射线作用下,其氧化还原电位(Eh)值由+357mV增至+414 mV;在不同吸收剂量的射线作用下,金属Cu、金属Al、0.357 mv金属Fe和不锈钢(后者是我国拟采用的高放废物包装容器材料),在水溶液中的氧化侵蚀强度,分别比在无辐射情况下的大0.2-6.1倍。     

N2气氛下氨水溶液γ辐射分解行为

某些压水堆中使用氨及其分解产生的H₂抑制H₂O₂、O₂和·OH等氧化性物种的浓度,在保持一回路的还原性化学环境的同时调节冷却剂pH,以减轻结构材料的腐蚀。本工作为了研究脱氧氨水溶液在辐射场中的分解行为,针对其在γ场中的辐解过程进行了实验研究,重点考察了N₂压强、气相与液相体积之比和温度对氨水溶液辐解的影响,测定了剩余氨、H₂和氮氧化物(NO₂^-和NO₃^-)的浓度及溶液的pH。结果表明：N₂压强(0.5～5.0 MPa)及气液体积比的变化未对氨的分解和氮氧化物的生成造成影响,吸收剂量为28.8 kGy时,辐解产生的氮氧化物浓度约为1 mg/L,但N₂压强和气液体积比的增加会显著降低H₂的浓度。温度由25℃升至200℃时,氨的分解过程将大幅放缓,吸收剂量为14.4 kGy时,30 mg/L氨水中氨的分解比例由...     

电子束辐照处理水溶液中的活性染料

印染废水是我国工业废水的主要品种之一,如何有效处理印染废水是当今一个重要的研究课题。本文选择两种活性染料为处理对象,研究其在电子束辐照下的降解和脱色。通过染料水溶液受到辐照前后的紫外可见光谱的分析,以及化学需氧量、吸光度和溶液pH值的变化,研究其辐射降解脱色特性。同时研究了过氧化氢对染料辐射降解的协同作用。结果显示利用辐射技术处理印染废水具有相当好的应用前景。     

氨水溶液在γ场中的稳态辐射分解行为研究

含氨冷却剂被应用于压水堆中,可以清除冷却剂辐射分解产生的O₂、H₂O₂等氧化性产物,从而减轻结构材料腐蚀。本文研究了氨水在γ辐射场中的辐射分解行为,考察氨浓度、辐射吸收剂量和吸收剂量率、气液体积比和不同饱和气体对氨水辐射分解行为的影响,重点关注辐射分解产物H₂O₂和NO₂-的浓度变化。结果表明,随着体系中氨浓度的增加,H₂O₂的浓度受到明显抑制,NO₂-的浓度则呈现出上升趋势;吸收剂量的增加使得H₂O₂浓度明显升高,NO₂-的浓度则在吸收剂量为8 kGy时达到最大(>100μmol/L),而后降低;吸收剂量率的差异(2.78～25 Gy/min)并未导致H₂O₂和NO₂-浓度产生明显变化;氨水中的O₂是NO₂     

水溶液中氯代苯酚的电子束辐射降解研究

利用电子束辐射降解水中的2-氯苯酚(2-CP),4-氯苯酚(4-CP)和2,4-2氯苯酚(2,4-DCP),研究了辐照剂量对初始浓度各为200mg/L的三种氯代苯酚以及浓度各为50mg/L的三种混合物辐射降解、去除有机氯及溶液pH值的影响。用HPLC测定了辐照溶液中2-CP、4-CP和2,4-DCP的含量,测试结果表明,随着辐照剂量的增加氯代苯酚的降解增加,溶液中的氯离子增加,pH值减小。浓度为200mg/L的三种溶液,在同样的辐射剂量率下,其辐射降解速度和氯离子产率的顺序为2,4-DCP>4-CP>2-CP;对浓度各为50mg/L氯代苯酚的混合物溶液,2,4-DCP的辐射降解速度最大,4-CP和2-CP的降解速度几乎相同。在辐照剂量为21kGy时,对浓度为200mg/L的三种溶液,其辐射降解率分别为93.0%(2-CP)、98.5%(4-CP)和99.4%(2,4-DCP),氯离子产率为55.4%、71.3%和69.0%,降解率为90%所需剂量(D90)分别为18.0kGy(2-CP)、11.4kGy(4-CP)和6.1kGy(2,4-DCP)。浓度各为50mg/L混合体系中的D90值分别为16.1kGy(2-CP)、15.6kGy(4-CP)和12.8kGy(2,4-DCP)。     

五氯苯酚水溶液的γ辐解

研究了中性（ｐＨ６．９）和碱性（ｐＨ１１）五氯苯酚水溶液的γ辐解，分别测定了当五氯苯酚水溶液用空气，氮气和笑气饱和时，氯离子的产额Ｇ。用气质联用的方法初步了五氯苯酚水溶液的辐解产物，它们有四氯苯酚，三氯苯酚和四氯二苯酚等。初步探讨了五氯苯酚水溶液的辐解机理。     

慢正电子束研究电子束固化涂层的微观结构

用慢正电子束多普勒展宽谱研究环氧丙烯酸酯体系电子束固化涂层。Ｓ－Ｅ曲线给出了稀释剂分子结构及其相对含量，辐射剂量，预聚物和交联剂含量等对ＥＢＣ涂层 观结构的影响，以及随深度变化的信息。     

日本成功观测到高温水与超临界水的辐射分解现象

<正>【日本原子能研究开发机构网站2010年1月28日报道】在日本原子能研究开发机构(JAEA)、东京大学和法国巴黎南大学的一个联合研究项目中,通过运用短脉冲宽度照射的脉冲辐射分解技术,成功观测到了皮秒时间范围内发生的从室温到超临界状态水的辐射分解现象,这在世界上尚属首次。     

低能电子束设备与应用

低能电子束是一种先进的底层共性技术,美国、日本及欧洲发达国家从20世纪80年代开始就将该技术广泛应用于各种高科技产品的生产制造过程中。由于进口电子束设备及配套工艺和原材料的价格昂贵,严重制约了低能电子束技术在国内的推广。近年来,国内自主研发低能电子束设备技术的快速进步,降低了下游行业的进入门槛,有力推进了国内企业在新材料、新技术、新工艺上的研究,突破了行业发展瓶颈,使低能电子束及应用迎来快速发展。     

氨基羟基脲脉冲辐解研究

研究了脉冲辐解过程中氨基羟基脲与水辐解活性粒子（e^-_aq、·OH和·H）及单电子氧化剂·CO₃^-的反应动力学过程。反应近似为准一级反应,反应速率常数分别为k（e^-aq）=1.41×10⁸ L/(mol·s)、k（·OH）=1.05×10¹⁰ L/(mol·s)、k（·H）=2.68×10⁵ L/(mol·s)、k（·CO^-₃）=4.25×10⁸ L/(mol·s)。其中氨基羟基脲与·OH的反应速率常数最大,故在辐解过程中其为主要反应。     

赝火花脉冲电子束束流传输特性分析

对赝火花放电实验中观察到的脉冲电子束的椭圆形束斑、自箍缩以及细丝效应进行了介绍，并用电磁动力学分析了其成因和影响因素。     

电子束辐照聚二甲基硅烷的结构分析

在室温、真空条件下,利用加速器产生的高能电子束辐照聚二甲基硅烷（PDMS）试样,研究吸收剂量对其结构的影响。通过气相色谱质谱联用分析可知,辐照过程中产生了少量H₂和CH₄,且H₂的产率高于CH₄。FT-IR、激光拉曼光谱以及XRD分析结果表明,经超高剂量（MGy级）辐照后,聚二甲基硅烷的化学结构未发生明显变化,其晶态结构也未遭破坏。这些结果说明,PDMS具有异乎寻常的耐辐射性能,这可能归因于其主链上规整Si—Si键的σ电子离域运动所形成的σ共轭体系的特殊结构。     

电子束引出窗冷却研究

研究1MeV、40mA工业辐照电子加速器引出窗钛膜受力状况,确定钛膜在大气作用下的几何形状,计算电子束在钛膜上各点的入射角度和相应的穿越深度,给出电子束在钛膜上的能量损失分布与钛膜强度、厚度、跨度之间的关系。分析钛膜自身热传导和热辐射的散热能力,表明强迫风冷是提高引出窗输出能力的重要冷却方式。结合数值模拟方法,重点研究强迫风冷的散热能力与出口风速、钛膜曲率半径之间的关系。发现常规风冷结构设计中可能出现回流区,成为窗膜的冷却盲点,需通过结构优化设计消除回流区的影响。     

A 20 kV, 5 A, 1 ns Risetime Pulsed Electron Beam Source

A 20 kV, 1 ns risetime pulsed electron beam source was developed using an extremely small gap （0.1 mm） diode driven by a sub-nanosecond risetime, 10 kV rectangular pulse generator. A beam current of 5 A was detected by using a fast response Faraday cup at a distance of 2 cm away from a grid anode. The shot to shot variation of the electron beam pulse was less than 10%.     

微波零相位法测量超导加速器ps级电子束纵向长度

本文基于微波零相位法,将中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光(CTFEL)2×4-cell超导加速器的下游腔作为零相位腔,测量了上游腔增能后的电子束纵向长度,并通过束流动力学模拟证明,当两个超导腔正常工作时,上游腔出口处的电子束纵向长度与下游腔出口处的接近。实验结果表明,CTFEL 2×4-cell超导加速器能实现半高宽小于6.8 ps的电子束,满足装置出光要求。     

辐射预硫化技术在EPDM发泡材料制备过程中的应用研究

以三元乙丙橡胶（EPDM）为基材,采用电子加速器辐照技术对其进行辐射预硫化处理,研究了敏化剂TMPTMA对硫化参数的影响及其敏化效果,并研究了不同吸收剂量下,发泡制品的外观、材料力学性能、吸水率和压缩永久变形的变化情况。结果表明：TMPTMA对三元乙丙橡胶有较好的敏化效果;在辐射吸收5～15kGy剂量范围内,发泡材料的闭孔性变好,力学性能也随之提高。     

The Propagation Characteristics of the Electron Beam with Initial Modulation

The propagation characteristics of the beam under various initial conditions are investigated by means of PIC method. The influences of density modulation and velocity modulation on the propagation characteristics are discussed and compared. The results reveal that by changing the amplitude of the two kinds of modulations and the phase difference between them, the distribution property of the first harmonic of the current density can be adapted along the beam propagating path, which is a feasible method to enhance the beam-wave interaction efficiency in Cerenkov HPM devices.     

Three-Dimensional PIC-MC Modeling for Relativistic Electron Beam Transport Through Dense Plasma

We have developed a three dimensional （3D） PIC （particle-in-cell）-MC （Monte Carlo） code in order to simulate an electron beam transported into the dense matter based on our previous two dimensional code. The relativistic motion of fast electrons is treated by the particle-in-cell method under the influence of both a self-generated transverse magnetic field and an axial electric field, as well as collisions. The electric field generated by return current is expressed by Ohm＇s law and the magnetic field is calculated from Faraday＇s law. The slowing down of monoenergy electrons in DT plasma is calculated and discussed.     

PIC-MC Code to Model Fast Electron Beam Transport Through Dense Matter

A PIC （particle-in-cell）-MC （Monte Carlo） code to model electron beam transport into dense matter is developed. The background target is treated as a cold, stationary fluid and the fast electrons as particles with the relativistic motions. The process is described by a particle-in-cell method with consideration of the influence of both the self-generated electric and magnetic fields as well as collisions between the fast electrons and the target. The collisional part of the code is solved by the Monte Carlo-type method. Furthermore by assuming that the background current balances with the fast electron current, the electric field is given by the Ohm＇s law and the magnetic field is calculated from the Faraday＇s law. Both are solved in a two-dimensional cylindrical geometry. The algorithms implemented in the code are demonstrated and the numerical experiments are performed for monoenergy homogeneous fast electron beam transport in an aluminum target when the fields, collision and angular scattering are switched on and off independently.