新型螯合剂促排锕系核素的研究——促排钍的实验研究

用两性成年健康大鼠做实验,以估价新型螯合剂(H-73-8、H-73-9、H-73-10)促排钍的效果,并同 DTPA、811、7605进行比较。结果表明:1.对于硝酸钍的促排,新型螯合剂显著优于DTPA 和811,但不如7605;2.对于钍-柠檬酸盐的促排,新型螯合剂仅优于 DTPA,而不及811与7605;3.三种新型螯合剂中,H-73-8的效果比另外两者更好;4.对于硝酸钍的促排,811并不比 DTPA 更好,仅在促排钍-柠檬酸盐时,它才显著优于 DTPA。本文还讨论了影响 H-73-8疗效的某些因素。     

新型锕系金属离子螯合剂的合成

新型锕系金属离子螯合剂的合成对于铀、钚等体内污染的螯合治疗具有重要意义。本工作研究了水溶液中1，3，5-三苯甲酸酰氯与去铁胺（DFO）的反应。实验中，先将去铁胺保护成去铁胺铁，然后，让3摩尔的去铁胺铁与1摩尔的1，3，5-三苯甲酸酰氯混合。     

新络合剂7603对锕系核素钍的促排效果研究

7603为一种新络合剂,化学名为5-甲基亚胺 N.N 二乙酸香草醛(MIDAV)。肌注2mM、kg7603对大鼠体内放射性钍有较好的促排效果。可使尿、粪中~(234)Th 总排出量比对照组高5—7倍,肝、骨中蓄积量分别为对照组的6%和35%。对肝钍的促排优于811。7603对~(234)Th 的促排特点是粪~(234)Th 排出量高于尿~(234)Th 排出量。在实验剂量范围50—800mg/kg内,7603的疗效随剂量的增加而提高。延缓给药时效果下降;核素注入前1小时给药与注入核素后立即给药疗效相同。中毒1小时后给药,增加用药次数能提高促排效果。7603对~(144)Ce 也有较好的促排作用,但不及 DTPA 好。     

几种螯合剂促排大鼠钚的效果比较

前已报道,新螫合剂H-73-10对大鼠钚早期促排效果明显优于Ca-DTPA。为了验证上述结果的可靠性,曾对国产与瑞士产DTPA的急性毒性、药检项目进行了比较,结果两者基本相符。本文进一步拟以本国、瑞士、美国生产的DTPA与H-73-10对大鼠钚促排的效果进行比较。材料和方法用Wistar雄性大鼠,体重多数为250g,随机分组。动物经腹腔注射~(239)Pu(NO_3)_4溶     

锕系核素的人造岩石固化

介绍了锕系核素人造岩石固化的基本原理，概述了钙钛锆石的晶体结构和主要性质以及锕系核素和稀土类似物在其中的固溶情况，讨论了富钙钛锆石型人造岩石固化锕系核素的配方设计。表明用此方法包容高放废液中锕系核素具有良好的前景。     

日本将进行“消灭”锕系核素的实验

日本原子能研究所计划从今年9月份开始,进行“锕系核素消灭处理”实验,目的是想使锕系核素的地下隔离期缩短到一千年。如能实现,将在核废物处理处置方面作出贡献,并可加速轻水堆一快堆燃料循环的实用化。因此,美国能源部对该项实验也很感兴趣,并将无偿出借20克镅-243给日本作实验用。     

稠密重水栅格嬗变少锕系核素研究

少锕系核素（MA）具有较长的半衰期和极大的生理毒性,烧毁动力堆乏燃料中产生的MA可明显减少对环境产生的影响,是一种创新的技术路线。由于MA具有强的中子,γ及α发射率和产热率,其燃料元件的化学处理,制造等过程须采取晚严格的屏蔽和控制措施,从经济性观点出发,集中嬗变MA的方案较为适宜,MA嬗变以快中子谱较为有效。本文提出稠密重水栅格嬗变MA的方案,并应用SRAC95程序进行了计算。结果表明,稠密重水MA栅格可保证其有效地烧毁MA。由于其有效缓发中子份额极低,故以采用加速器驱动次临界系统较为适宜。     

螯合剂8102对浓缩铀的促排研究

研究与对比了螯合剂8102与DTPA和碳酸氢钠在ICR小鼠体内促排浓缩铀的效果,以及不同剂量的8102促排浓缩铀的效果。结果显示,8102促排效果优于DTPA和碳酸氢钠。当剂量为400mg/kg时,排除量可占摄入量的86.6％,生物半排期由对照组的79.7h降至28.1 h。主要蓄积器官内的浓缩铀的滞留量与对照组相应器官的相对比,肾脏仅为0.247,肝脏为0.259,骨骼为0.370。此外,8102还具有明显的缓解浓缩铀急性中毒的毒性反应。在观察期间实验组动物无因染毒而死亡,而对照组在观察终点的死亡率近100％。延时30min给药仍有较好的促排疗效。     

螯合剂8102对浓缩铀的促排研究

研究与对比了螯合剂8102与DTPA和碳酸氢钠在ICR小鼠体内促排浓缩铀的效果,以及不同剂量的8102促排浓缩铀的效果。结果显示,8102促排效果优于DTPA和碳酸氢钠。当剂量为400mg/kg时,排除量可占摄入量的86.6％,生物半排期由对照组的79.7h降至28.1h。主要蓄积器官内的浓缩铀的滞留量与对照组相应器官的相对比,肾脏仅为0.247,肝脏为0.259,骨骼为0.370。此外,8102还具有明显的缓解浓缩铀急性中毒的毒性反应。在观察期间实验组动物无因染毒而死亡,而对照组在观察终点的死亡率近100％。延时30min给药仍有较好的促排疗效。     

可燃毒物组件中次锕系核素嬗变研究

随着核电的快速发展,核电站卸载的乏燃料越来越多。为了解决这个问题,国际上提出的处置方法是嬗变,但是MA嬗变的难点是嬗变堆型的选取和如何提高嬗变率。由于压水堆(PWR)是国内外最成熟的堆型和商业运行的主要堆型,也是现阶段最具有可能进行MA嬗变的堆型。于是研究了在压水堆可燃毒物组件中添加MA并利用ORIGEN-S程序进行嬗变计算。通过研究MA嬗变棒的设计、添加位置和添加量等对压水堆堆芯的影响,初步探索出压水堆MA嬗变的设计方案,为我国现阶段进行压水堆MA嬗变奠定了基础。     

几种锕系核素α粒子辐射几率

用半导体α谱仪测量了电沉积法制备的＾２３３Ｕ、＾２４３Ａｍ、＾２４１Ａｍ、＾２４４Ｃｍ以及＾２４２Ｃｍ５种α放射源的α能谱，用多重峰α能谱分析程序ＭＵＬＴ对所测α能谱进行非线性分析，获得了这几种核素发射α粒子的辐射几率。有关强的α粒子的结果与文献报道值基本相符。     

锕系核素热中子裂变截面的某些系统特性

本文对有测量数据的约60个锕系核素的热中子裂变截面作了系统学分析,并按其系统规律对近100个(包括有测量数据的核素)锕系核素的热中子裂变截面进行了推算和预报。     

铅冷快堆嬗变次锕系核素对安全性的影响研究

铅冷快堆可用于对乏燃料中部分次锕系（MA）核素进行后处理,为研究MA核素的添加是否会影响反应堆安全性能,本文设计了3种MA核素添加方式,分析研究了MA核素在铅冷快堆中嬗变对堆芯临界性能、堆芯寿期和燃料温度系数的影响。结果表明,MA核素的添加会对堆芯临界性能产生影响,使堆芯初始临界性能下降;镀层和混合燃料添加方式对铅冷快堆的寿期有明显的延长,嬗变棒添加方式根据添加位置不同对堆芯寿期的影响不同;MA核素的添加会引起燃料温度系数的改变,但燃料温度系数始终为负。本文提出的3种添加方式均可行,但是嬗变棒添加方式需要注意嬗变棒位置对堆芯寿期的影响,不建议采用较为集中的嬗变棒分布方式。     

乏燃料溶液嬗变堆焚烧锕系核素能力分析

针对焚烧锕系核素的目标,选择不同的乏燃料成分和堆芯功率,构造了7种乏燃料溶液嬗变堆( HSTR)堆芯模型,采用溶液堆堆芯燃料管理程序FMCHR计算了堆芯内Pu、Np及其他长寿命锕系核素的燃耗变化,分析了HSTR焚烧锕系核素的能力.结果表明:HSTR可以有效实现焚烧239pu的目标,同时嬗变可观数量的237Np;若要实现...     

次锕系核素在铅冷快堆中的嬗变性能

乏燃料中大部分次锕系（minor actinides, MA）核素半衰期较长,对环境具有长期放射性危害。分离 嬗变技术将次锕系核素从高放废液中分离出来,并通过反应堆嬗变为短寿命或稳定核素,从而消除其放射性危害。为研究次锕系核素与燃料均匀混合、制成嬗变棒和做燃料芯块镀层装载方式下在铅冷快堆中的嬗变特性,采用MCNP和SCALE程序进行模拟计算。结果表明,三种方式下²³⁷Np、²⁴¹Am、²⁴³Am和混合次锕系核素使有效增殖因数k_eff降低,而²⁴⁴Cm和²⁴⁵Cm使k_eff升高,且²⁴⁵Cm可使k_eff大幅度增加。不同质量的混合次锕系核素装载后,三种方式下堆芯k_eff都随装载量的增加而降低,降低幅度由小到大分别为嬗变棒、均匀混合和镀层。不同次锕系核素装载量以均匀混合方式在堆芯经过550 d辐照后,²³⁷Np、²⁴¹Am和²⁴³Am嬗变率均为正值,其中²⁴¹Am嬗变率最大,而²⁴⁴Cm和²⁴⁵Cm嬗变率均为负值,²⁴⁵Cm增加明显,总的次锕系核素嬗变率为14%,可为次锕系核素在铅冷快堆中嬗变性能评价提供参考。     

加速器驱动次临界系统嬗变少锕系核素

长寿命放射性废物的处置是影响核能发展的重要因素，在分析国外在这一领域的发展趋势的基础上，建议采用多用途加速器驱动铅冷快中子次临界系统嬗变少锕系核素（ＭＡ）的方案，并对ＭＡ嬗变链作了初步分析，这种系统在嬗变ＭＡ的同时，还能有效地生产电力和增殖核燃料，并且具有较好的安全特性。     

次锕系核素在铅冷快堆中的嬗变性能

乏燃料中大部分次锕系(minor actinides,MA)核素半衰期较长,对环境具有长期放射性危害。分离-嬗变技术将次锕系核素从高放废液中分离出来,并通过反应堆嬗变为短寿命或稳定核素,从而消除其放射性危害。为研究次锕系核素与燃料均匀混合、制成嬗变棒和做燃料芯块镀层装载方式下在铅冷快堆中的嬗变特性,采用MCNP和SCALE程序进行模拟计算。结果表明,三种方式下~(237 )Np、~(241 )Am、~(243 )Am和混合次锕系核素使有效增殖因数k_(eff)降低,而~(244 )Cm和~(245 )Cm使k_(eff)升高,且~(245 )Cm可使k_(eff)大幅度增加。不同质量的混合次锕系核素装载后,三种方式下堆芯k_(eff)都随装载量的增加而降低,降低幅度由小到大分别为嬗变棒、均匀混合和镀层。不同次锕系核素装载量以均匀混合方式在堆芯经过550d辐照后,~(237 )Np、~(241 )Am和~(243 )Am嬗变率均为正值,其中~(241 )Am嬗变率最大,而~(244 )Cm和~(245 )Cm嬗变率均为负值,~(245 )Cm增加明显,总的次锕系核素嬗变率为14%,可为次锕系核素在铅冷快堆中嬗变性能评价提供参考。     

IMF燃耗特性与次锕系核素产量分析

在轻水堆中采用惰性基质燃料(IMF)能有效地从源头上降低乏燃料中次锕系核素(MA)的含量。为了研究IMF的燃耗特性,选取两种典型IMF方案PuO2+ZrO2+MgO和PuO2+ThO2,开展不同PuO2含量下IMF燃耗反应性计算,并与UO2燃料以及MOX燃料进行比较分析。结果表明:在总燃耗时间为1 095d情况下,两种IMF方案中PuO2体积分数为2%~10%时,其寿期末kinf均大于1,但PuO2+ZrO2+MgO方案的燃耗反应性波动大于PuO2+ThO2方案,PuO2+ThO2方案燃料寿期末MA的含量明显小于前者;在同一等效重金属质量分数下,MOX、UO2燃料寿期末MA的含量均大于两种IMF。     

锕系元素促排螯合剂的进展与展望

回顾了促排动物体内锕系元素螯合剂的发展历程，介绍了新型锕系元素螯合剂的研究进展，并且对锕系元素螯合促排剂发展前景作了预测。指出：目前，锕系元素特效螯合剂和广谱螯合剂不可能完全相互取代，只能各自发展。锕系元素配位化学和生物化学的基础研究对于新型锕系元素特效螯合剂的设计至关重要     

无机离子交换剂——钛酸钠处理含锕系和裂片核素废水的研究

本文研究了实验室合成的交换剂钛酸钠(ST)对模拟高放废水中锕系和裂片核素交换速度、吸附分配比和交换容量等交换性能,研究了某些阳离子及络合剂和辐照对其交换性能的影响。用ST 柱对实际的总β比活度为1×10~(-6)Ci/1的弱放废水进行的去污实验表明:在180床体积和1180床体积流出液中 Sr 的去污因数分别大于10~(↙)和10~(3);再经天然沸石柱和大孔阴离子交换树脂柱分别对 C_s和 Co 进一步去污,废水的总β比活度降至1×10~(-10)Ci/1,接近排放水平(7×10~(-11)Ci/1)。