全国煤、煤矸石中核素含量数据库

为了评价全国煤、煤矸石中天然放射性核素在其利用过程中可能对环境造成的辐射影响，2003年，中国原子能科学研究院保健物理部开始着手建立全国煤、煤矸石中核素活度浓度与非放元素含量数据库（以下简称数据库）。该数据库采用Sybase系统软件进行开发设计，用Power Builder语言编程实现关键字段查询、分类统计、打印输出、数据输入等功能。     

全国煤矿中煤、矸石天然放射性核素含量调查分析

到目前为止,"全国煤矿放射性核素含量数据库"共搜集和整理了来自各省、直辖市和自治区煤矿中的1 014个煤和879个矸石天然放射性核素含量测量结果.通过对数据库数据的统计分析,全国煤矿煤的放射性核素含量按样品数加权的算术平均值238U为79.5±45 Bq/kg,226Ra为73.9±53 Bq/kg,232Th为40.3±34 Bq/kg,40K为152.4±21 Bq/kg;全国煤矿中矸石放射性核素含量按样品数加权的算术平均值:238U为79.8±34 Bq/kg,226Ra为59.7±44 Bq/kg,232Th为64.5±38 Bq/kg,40K为506.3±477 Bq/kg.各省市煤矿中煤的四种天然放射性核素含量均明显高于全国平均值的是新疆、浙江、广西,明显低于全国平均值的是甘肃、福建;煤矿中矸石的天然放射性核素含量均高于全国平均水平的有宁夏、江西、湖南、河南等省,均低于全国平均水平有江苏、青海、山东等省.该数据库为我国能源环境评价工作提供了基本数据资料.     

基于Qt和QWT的γ能谱分析软件设计

基于Qt、QWT以及FPGA多道分析器设计了γ谱分析软件。提出了实现数字多道分析器与γ谱分析软件的通信接口两者交互操作的方法;Qt结合QWT类库包使得谱分析软件有良好的操作及显示效果。利用Qt中QtSql提供的数据库接口驱动SQLite设计了核数据库,进行便携式谱仪核素识别要求的分析;软件将采集的能谱数据显示在主窗口。实验结果表明可对谱数据进行FIR高斯窗滤波平滑处理、寻峰、自适应本底扣除、能量刻度、高斯拟合峰面积、核素识别、谱线平移拖放等操作。     

双约束核素筛选与燃耗链压缩算法研究

在进行反应堆燃耗计算时,由于评价核数据库中各核素反应截面、寿命差异大,因此形成的燃耗矩阵规模大、刚性强。为降低燃耗矩阵规模、改善矩阵病态程度,有必要研究适用于多种堆芯设计研发需求的燃耗链压缩算法,并形成压缩燃耗链和数据库。首先建立了核素筛选标准,根据各个核素对中子吸收率和重要核素核子密度的贡献率对核素重要性进行排序筛选,研究了基于中子吸收率和重要核素产量贡献率的双约束燃耗链压缩算法,并完成相关程序模块的开发。通过对Kylin-2程序数据库压缩的计算分析,验证了该燃耗链压缩算法的可行性。采用压缩数据库可使其在保持原有计算精度的基础上大幅减少计算时间、提高计算效率;通过燃耗链压缩算法的研究与压缩数据库的实现,为从评价数据库出发制作压缩数据库提供了技术支撑。      

基于NECP-Bamboo程序的商用压水堆乏燃料组件核素成分分析

乏燃料组件核素成分的精确计算是乏燃料临界安全分析等工作的输入条件，放射性源项计算是乏燃料组件核素成分分析的典型应用。国内现有程序由于存在数据库中核素种类不全、辐照过程无法完全模拟等弊端，限制了乏燃料后处理安全分析的可靠性和经济性。本文基于完全自主化的压水堆堆芯分析软件NECP-Bamboo,研发了商用压水堆乏燃料组件核素成分计算程序Bamboo-SFuel,利用辐照后实验(PIE)实测数据对核素成分进行了定量验证与分析，通过与Scale程序包计算结果进行对比验证了程序源项计算的精度，还探究了不同燃耗数据库对核素成分和源项计算结果的影响。数值结果表明，Bamboo-SFuel能精确分析不同辐照条件下商用压水堆乏燃料组件的核素成分和放射性源项，使用NECP-Bamboo程序中不同核素数目的燃耗数据库对重要核素成分计算结果影响不大，但对总的放射性源项计算结果影响较大；基于内置的包含1 547种核素的燃耗数据库，该程序可同时给出可靠的乏燃料临界安全分析和辐射安全分析关注的重要核素成分。     

核素实验室样品测量及分析数据归档系统研制

介绍了禁核试北京放射性核素实验室样品测量及分析数据归档系统的研制过程.该系统由样品测量及分析数据库、测量数据的自动存储、能谱数据的分析和基于Web的数据检索统计工具等四部分组成,实现了核素实验室样品测量数据及其分析结果的自动存储和统计查询,提高了北京放射性核素实验室对样品测量数据及其分析结果的管理能力.     

裂变核全套中子数据评价

裂变核全套中子评价数据对反应堆设计和安全运行、乏燃料少锕系核素嬗变率、嬗变系统及高燃耗反应堆设计提供重要的基础数据。文章对核数据分类、现行主要全套评价数据库及全套核数据评价方法进行阐述,并对234U(n,f)和237Np(n,2n)反应截面的实验数据进行评价。完成的裂变核全套中子数据整体满足用户需求,比原评价结果有较明显改进。     

钍基熔盐堆238群中子-48群光子耦合库的研制

为满足新一代核能系统钍基熔盐堆核设计用AMPX格式多群中子-光子耦合常数库的需求,基于为钍基熔盐堆推荐的微观评价核数据库CENDL-TMSR和ENDF/B-Ⅶ.1热散射数据子库及光子-原子相互作用数据子库,采用中子-光子耦合群常数制作系统NPLC-2研制了一套AMPX格式的238群中子-48群光子耦合多群常数库。该库包含400个核素、12种热散射材料,温度从300~2 500K共5个温度点。该库采用窄共振近似进行共振自屏处理,重点锕系核素支持Nordheim方法处理共振自屏。经初步的临界基准验证和屏蔽基准验证,证明了该库的可靠性。     

环境样品中天然放射性含量的测定

研究环境中天然放射性核素的含量,对于了解和监测人类生活环境的放射性及其对人体健康的危害,有着十分重要的意义,同时也是环境评价、资源利用等的重要依据。有人估计,燃煤电厂飞灰中的放射性铀、钍等造成的放射性污染程度,一般比安全运行的核电站还要严重。我们对黄土区主要土类及其剖面,以及山西主要燃煤电厂中煤、煤灰和煤矸石中的天然放射性核素Ra,Th,K进行了测定,并就NaI(Tl)探测器分析天然放射性     

适用于ADS组件计算的HELIOS程序多群数据库制作研究

针对HELIOS程序用于加速器驱动次临界系统（ADS）组件计算时,程序自带多群数据库核素不全的问题,研究制作了一套适用于ADS组件计算的HELIOS程序多群数据库。基于ENDF/B VII.0,按照HELIOS程序多群数据库制作流程,针对程序自带数据库已有核素16O,重新制作45群数据库并进行微观、宏观检验,结果初步验证了多群数据库制作方法的正确性。针对自带数据库没有的核素,扩充了HELIOS程序自带112群数据库核素,并用栅元规模进行了验证,结果进一步表明多群数据库制作方法正确。针对HELIOS计算结果与MCNP基准值相对偏差较大的问题,提出了基于小背景截面的多群数据库修正方法,并对该方法进行了数值验证,结果表明该方法对计算结果有明显改进。      

中国地下煤矿222Rn和220Rn水平的初步调查研究

本文介绍在2002年12月至2004年8月期间,用固体径迹探测器对北京史家营矿、房山城关矿、山西古交西曲矿、太原王封矿、湖南衡阳市柏坊矿、衡南县松柏矿、贵州黔西红林矿及浙江安仁锦江矿等5省市的8座煤矿井下氡浓度进行了实际为期1年（分四个阶段）的调查。结果表明,8座煤矿的年平均氡浓度（测点数）分别为550（69）、3187（28）、45（224）、117（72）、88（79）、79（58）、40（72）、136（116）Bq／m^3。井下氡浓度及其变化规律与通风状况、地质结构等因素有很大的关系,通风不好的矿井氡浓度较高,且呈现出夏、秋季高,冬季低的趋势;而通风状况良好的矿井氡浓度较低,且四季变化不明显。结合调查结果揭示了北京地区煤矿氡浓度普遍较高、浙江石煤矿并不太高以及国有煤矿较低等一些特点,对影响煤矿井下氡浓度水平的因素作了简要分析。文中还给出了北京和湖南两地所测煤矿井下^220Rn及其子体水平的测量结果,^220Rn子体α潜能浓度与氡子体α潜能浓度的比值在0．036～0．42之间。     

用公众健康危害指标对我国燃煤电厂气载释放物的环境危害评价

本文在详细调查我国燃煤电厂除尘器类型及除尘效率等基本状况的基础上，利用公众健康危害评价方法评价了我国燃煤电厂载释放的非放化学污染物和放射性物质所致的公众健康危害。计算结果表明我国燃煤电厂载释放物的危害主要是由其非放化学污染物产生的。     

宝鸡燃煤电厂原煤及粉煤灰中天然放射性水平

本文调查测量了宝鸡电厂原煤（3个样品）、粉煤灰（17个样品）、底灰（6个样品）中天然放射性核素^226Ra、^232Th和^40K的比活度，分析了燃煤产生的底灰和粉煤灰中上述核素的含量特征，及其与原煤相比的浓集倍数。宝鸡电厂原煤和粉煤灰样品中天然放射性核素^226Ra、^232Th和^40K的比活度水平与北京电厂和上海电厂的接近。依据国家标准（GB6566-2001），对宝鸡电厂粉煤灰用作建筑材料的可行程度进行了评价，得出当建材原料100％为粉煤灰时，约有29％的样品超过国家标准的限制值。所以，应对用作建材原料的粉煤灰作放射性检测，选用合格的部分，控制高比活度粉煤灰在建材原料中的配比，以确保达到合理使用的效果。     

安徽省歙县石煤矿区天然放射性环境调查

对安徽省歙县石煤矿区开展了γ辐射空气吸收剂量率、空气氡活度浓度的测量,并系统采集了土壤、岩石、石煤、煤渣、煤矸石、水系沉积物等固体环境介质及地表水、地下水样品。结果表明,区内γ剂量率平均值为121.5 nGy/h,远高于安徽省和全国背景值,γ辐射水平受地层/岩性的控制,高值点集中在石煤矿山。室内、外氡活度浓度均值分别为116.8 Bq/m³、47.1 Bq/m³,显著高于背景水平。石煤、煤渣、煤矸石、碳化砖中²³⁸U和²²⁶Ra的含量较高,且碳化砖内、外照射指数超过建筑材料放射性核素限值标准,严禁作为主体建筑材料使用。石煤的私自开发造成周边河段放射性核素浓度明显增加,矿坑水中总α超过污水排放限值,应加强监管。     

MOSSBAUER ANALYSIS ON THE MICROWAVE—MAGNETIC DESULFURIZATION OF RAW COAL

The selective dielectric heating of microwave energy to convert a portion of each pyrite particle to moderately magnetic pyrrhotite has been suggested to enhance the magnetic separation of inorganic sulfur from coal.The results for Mossbauer analyses show that the considerable amount of pyrrhotite produced during microwave irradiation,carrying with it some of non-magnetic pyrite(unconverted),ferrous sulfate,and troilite,is completely removed from coal after magnetic separation.The optimum desulfurization efficiency can be attained by appropriately controlling the irradiation time to maximize the amount of pyrrhotite formed pyrite decomposition.Excessive irradiation would be ddisadvantageous for improving magnetic separation due to the further decomposition of pyrrhotite to antiferromagnetic troilite.     

浙江省石煤开发利用对环境的放射性影响

本文报道了石煤开发利用中产生的对环境的放射性影响问题。石煤中U、~(226)Ra含量高,在其生产和利用过程中,如无任何控制措施,可以导致环境放射性污染。调查结果表明:浙江省石煤开发利用区土壤中~(238)U 和~(226)Ra 含量分别比对照区高2.4和2.1倍;陆地γ辐射水平比对照区高44%;石煤渣砖建房室内γ辐射剂量率比对照区高80%;石煤渣砖建房室内氡及其子体浓度最高分别可比一般砖建房高35和42倍,室内氡子体所致居民年附加有效剂量当量为41.2mSv;并导致钱塘江冰系某些局部江段中~(238)U 和~(226)Ra 浓度增加了一个数量级。     

核燃料和煤燃料链对健康,环境和气候影响的比较

本文阐述了核燃料链和煤燃料链对健康，环境和气候的影响。核燃料链与煤燃料链比较，其对健康影响要注３－４个量级；其中，仅从辐射因素看，也小１－２个量级。煤燃料链已在为我国环境污染的主要来源。加快发展核能是解决我国环境污染的现实途径之一。当然，提高煤燃料的能量转换效率和减小污染流出物释放量也是十分重要的。     

湖南衡阳两煤矿井下222Rn、220Rn水平的调查

本文介绍了在2002年12月～2004年8月期间,对湖南省衡阳市两家煤矿(柏坊矿和松柏矿)井下222Rn、220Rn浓度水平进行调查的结果.调查用222Rn、220Rn被动式累积剂量计按季节分四个阶段进行.调查测量结果表明,四个阶段调查测量两矿井下222Rn、220Rn浓度平均值的范围,222Rn为86～138 Bq/m3,220Rn为51～140 Bq/m3;各工种矿工吸入222Rn、220Rn及其子体所致的年均有效剂量范围为0.23～1.25 mSv,其中220Rn及其子体的剂量贡献约占15%～20%,应引起足够的重视.由于两煤矿都采用了有效的机械通风,井下222Rn、220Rn浓度随季节变化不明显.     

燃煤电厂对环境的放射性污染

本文介绍了南昌发电厂燃煤,炉碴,飞灰及烟尘中~(210)Pb 的比放射性,估算了向大气排放的~(210)Po 水平及对居民肺组织所造成的剂量当量。     

中国的核衰变数据工作

介绍核衰变数据的计算机评价系统、数据评价及更新、结合评价为澄清各家数据间分歧进行的针对性实验测量、国际交流和合作，以及在中国核数据中心建立的含３００多个放射性核素的衰变数据库及其库管理程序系统等。