皮秒级脉冲辐解装置及其在抗氧化剂研究的应用

20世纪60代出现了微秒级脉冲辐解技术,开始了快速反应动力学的研究.其重要发现之一是溶剂化电子,它证实了人们早先的推测,并极大地促进了化学反应机理研究.随着加速器与电子学技术的发展,随后出现了纳秒、皮秒与飞秒级脉冲辐解装置.虽然纳秒时间分辨仍然是研究凝聚态化学反应机理的有效的手段,但在观察更快的化学反应和过程时,如超激发态、分子分裂和分子内电荷传递等过程,必须借助更快的时间分辨研究.我所于1990年建立了我国第一个纳秒级电子脉冲辐解装置,基于加速器技术与动态化学研究的良好基础,我所正在研制皮秒脉冲电子束装置,以将我国的脉冲辐解时间分辨研究推进到皮秒级水平,推动我国在自由基生物学、环境科学、高分子材料科学等领域的相关研究.生物体在呼吸和代谢过程都会产生活性氧自由基(ROS),同时电离辐射、紫外线及致癌物质等也会通过直接或间接作用产生活性氧自由基.体内一定浓度的自由基是机体进行正常生命活动的必要条件之一.但过多的自由基,会攻击生物膜的不饱和脂肪酸,引起膜脂质过氧化反应;或攻击蛋白质引起其结构与构象的改变,造成肽链断裂、聚合与交联;或攻击DNA,造成其永久性损伤.这些生物大分子结构与功能的改变,导致细胞功能的紊乱,导致细胞的衰老、畸变及死亡,是心脑血管疾病及癌症的祸首.随着人体年龄的增加,体内修复酶的活性不断下降,细胞中DNA氧化性损伤增多,受损伤的DNA不断积累,使人体患癌症的可能迅速上升(研究表明,癌症的发病率与年龄的4次方成正比).天然抗氧化剂是一类单电子氧化还原电位很低的活性物质,可清除活性氧自由基,又可通过电荷转移反应修复被氧化的DNA碱基及脂质过氧自由基等,因而是防止活性氧自由基对生物体损伤的有力措施.以往的研究表明,茶多酚、维生素C等天然抗氧化剂对心脑血管疾病等具有预防和保护作用.我们利用纳秒级脉冲辐解装置对抗氧化剂进行了研究(1)研究抗氧化剂与各种氧化性自由基[1,2].(2)研究抗氧化剂对受损伤的DNA及其碱基的修复过程[3].揭示了抗氧化剂不仅可以通过竞争反应清除体内有害自由基,而且可以对已受损伤的生物分子进行快速修复,减轻有害自由基对生物体的损伤.(3)研究抗氧化剂对受损伤的蛋白质及其氨基酸自由基的修复过程.这些研究为更好地了解和解释抗氧化剂在生物体内的作用机理提供了理论基础,也为开展其皮秒级脉冲辐解研究奠定了基础.     

TBP-煤油-HNO_3体系的辐解与水解

本文应用气相色谱法测定了TBP-煤油-HNO_3萃取体系中 TBP辐解产物DBP和MBP的生成G值。G_(DBP)值与文献值一致:G_(MBP)值为文献值的～1/3。测定了TBP在 27℃下水解生成DBP的速度常k值。通过表观动力学计算指出,TBP辐解生成 MBP有两个途径。给出了一个TBP 辐解生成DBP和MBP与辐照剂量之间的关系式。     

芘在离子液体与常规溶剂混合体系的脉冲辐解研究

以芘(Pyrene)作为探针分子,利用纳秒脉冲辐解技术研究了芘在乙腈、丙酮、环己烷、乙醇、及乙醇与季铵盐离子液体(三乙基庚基铵双三氟甲磺酰亚胺)混合体系中各种瞬态产物的吸收光谱,并观察了溶剂化电子的反应动力学。测定了芘在乙醇与离子液体混合溶剂中490nm处芘阴离子自由基(Py?-)生成的速率常数,随着溶液中离子液体体积的增大,芘阴离子自由基生成速率常数减缓。同时比较了乙醇及混合体系中离子液体不同体积比下Py?-生成表观速率常数的变化,进一步揭示了离子液体不同于普通溶剂的物理化学特性:离子液体中经电子束辐解后产生溶剂化电子,而溶剂化电子产生之前存在一个极短的干电子过程。     

应用清除剂的多重效应研究环己烷和4-甲基-4-苯基-2-戊酮体系的辐解机理

本文报道了应用清除剂的多重效应研究4-甲基-4-苯基-2-戊酮(MPP)对环己烷辐解抑制的机理。实验发现在环己烷-MPP二元体系辐解过程中,除了激发能传递外,还存在MPP对氢原子俘获过程。实验结果给出该过程的速率常数为2.5×10~9L·mol~(-1)·s~(-1),热氢原子的产额为1.5.     

辐射监测仪表在深圳大运会上的应用

以深圳大运会项目为背景,全面介绍了辐射监测仪表在大运会辐射监测方面的应用.首先阐述了深圳大运会辐射监测项目及各个场馆对辐射监测的要求;然后针对大运会辐射监测要求,制定了相应的辐射监测方案,并对辐射监测仪表测量数据的传输以及数据处理系统进行了简要介绍.最后,以大运会辐射监测设备的调试为例,介绍了辐射监测数据的传输以及处理过程.     

我国开展的辐射环境水平调查现状与展望

为评估开展第二次全国辐射环境水平调查的必要性,本文详细调研和统计了全国天然放射水平调查开展以来,历次辐射环境水平调查所涉及的监测对象(介质)、监测项目及点位覆盖情况。经对比分析发现,我国辐射环境水平调查存在空气和生物介质调查数据偏少、人工放射性核素调查不充分、海洋环境监测覆盖面不足、氡浓度调查不受重视和水体放射性水平调查需要进一步夯实等不足之处;我国辐射环境水平调查下一步的工作应以数据库建库,以及针对上述不足补充开展单项调查为重点,待时机成熟后再启动第二次全国性综合调查。     

进一步提高核与辐射事业的安全文化

本文讨论了在核与辐射事业中安全文化的含义。提出了涉核与辐射领域的准确分类是建立良好安全文化基础的观点,指出了当前一些安全文化不够的表现。最后,提出了几点加强核与辐射领域安全文化的建议。     

科学传播模式在我国核与辐射安全科普工作中的应用

开展科学传播理论在核与辐射安全科普工作中的应用研究,将有助于提升我国核与辐射安全的科普工作水平。阐述了科学传播的定义,介绍了科学传播模式的衍变过程,分析了我国目前核与辐射安全科普的现状,探讨了适宜我国核与辐射安全领域的科学传播模式及其应用。     

浅谈武警防化兵分队对核与辐射恐怖事件的处置

核与辐射恐怖比常规恐怖活动性质更特殊、防范更棘手,防范和处置核与辐射恐怖事件已经成为反恐面临的一个重点课题。本文根据核与辐射恐怖事件的特点,结合武警防化兵分队的任务,探讨了武警防化兵分队参与处置此类事件的基本方法与措施。     

核与辐射事故下的公众沟通

社会接受度已经成为我国核能、核技术可持续发展的首要瓶颈。公众对核与辐射安全的接受度与其对核与辐射安全的认知、态度、行为有着极其重要的关系。通过对公众沟通内容及必要性的了解,以及三大核事故中公众沟通工作的经验反馈来看,在核与辐射事故下,开展有效的公众沟通,有助于缓解公众恐慌,减轻事故造成的负面后果,提升事故应急的有效性。     

Radiation Damage and Tritium Breeding Study in a Fusion Reactor Using a Liquid Wall of Various Thorium Molten Salts

A new magnetic fusion reactor design, called APEX uses a liquid wall between fusion plasma and solid first wall to reach high neutron wall loads and eliminate the replacement of the first wall structure during the reactor’s operation due to the radiation damage. In this paper, radiation damage behavior of the inboard and outboard first walls made of a ferritic steel, 9Cr-2WVTa, in the APEX blanket using various thorium molten salts, 75% LiF-25% ThF₄, 75% LiF-24% ThF₄-1% ²³³UF₄ and 75% LiF-23% ThF₄-2% ²³³UF₄ was investigated. Furthermore, tritium breeding potential of these salts in such a blanket was also examined. Computations were carried out using the code Scale 4.3 by solving Boltzmann neutron transport equation. Numerical results brought out that only the liquid wall containing the molten salt, 75% LiF-23% ThF₄-2% ²³³UF₄ and having a thickness of ≥38 cm would be suitable to be used in the APEX reactor with respect to radiation damage criteria for the first wall structures and tritium self-sufficiency for the (DT) fusion driver.     

典型油气田NORM现状调查

本文通过调查戈壁型和沙漠型两种典型的油气田的原油、油泥、处理工艺后端废水、废渣中天然放射性(NORM)核素含量,对油气开采及加工过程中NORM存在的可能性、危害方式及防护对策进行研究,调查结果显示油泥样品、部分油田处理后拟回收利用的泥土中放射性水平较高。本次调查结果可为评估油气工业中NORM排放对环境造成影响提供参考。     

浅议辐射安全和防护自我评估应注意的几个问题

概述了核技术利用单位辐射安全和防护自我评估的主要内容及意义,分析了辐射安全和防护自我评估中存在的忽视辐射安全管理机构的设置和管理人员的作用、安全和防护设施运行维护信息简单含糊、监测分析不充分等问题,探讨了相应对策。     

我国急性放射病防治研究进展

急性放射病的防治一直是放射卫生领域的研究热点和难题,本文介绍了近年来我国急性放射病防治研究工作的进展情况,包括辐射损伤防治药物及急性放射病防治的辐射防护手段,分析了当前急性放射病研究存在的问题,讨论了其研究可能的发展方向。     

纳米技术在生物学中的应用现状及其在放射生物学中的应用前景

纳米技术作为21世纪的高新技术之一,已经广泛应用于生物学的各个方面.目前学者们主要通过利用纳米粒子的光学、力学、热学等特性来进行物质检测、药物运载、药物抗菌、肿瘤治疗,而纳米粒子的优异特性使其在辐射防护中仍有用武之地.本工作简明扼要概述了纳米粒子在生物学方面的应用及目前存在的问题,并且大胆前瞻了纳米粒子在放射生物学中的...     

典型油气田辐射环境现状调查

为了解石油开发过程对周围辐射环境造成的影响,调查了戈壁型和沙漠型两种油气田的开采及集输设施设备周围γ辐射水平。调查结果显示油气联合处理站部分点位γ辐射水平较高,建议进一步开展油田企业场区内天然放射性污染调查并跟踪调查从业人员受照剂量。     

工业脉冲X射线发生装置放射防护检测与评价方法研究

目的探讨利用热释光剂量计对工业脉冲X射线发生装置进行放射防护检测与评价的可行性。方法分别用热释光剂量计和AT1123型X/γ辐射剂量率仪测量脉冲X射线发生装置的辐射剂量,通过对测量结果的分析和比较验证热释光剂量计测量脉冲X射线的有效性,通过对周围环境中年累积剂量的估算来评价试验人员和公众的受照剂量是否满足辐射防护要求。结果1号脉冲X射线发生装置曝光4次,2号脉冲X射线发生装置曝光10次,热释光法测得不同距离处的累积剂量符合距离平方反比衰减规律,实际检测结果与理论推算值较为吻合。两个X射线发生装置现有的工作负荷下,工作人员和公众的年累积剂量均在辐射防护控制目标值内。结论热释光法得出检测结果与理论推算值较为吻合,能够满足工业脉冲X射线发生装置放射防护检测需求。     

外泌体定量检测的研究进展及其在疾病诊疗中的应用

对外泌体的生物起源以及近几年报道的利用物理方法、电化学、表面等离子共振以及微流控等外泌体定量的方法进行了综述,并对外泌体在疾病诊疗中的应用包括外泌体作为潜在的肿瘤标志物以及辐射诱导的外泌体的生物学效应进行综述,最后对外泌体研究的未来发展进行了展望。     

压水堆核电厂辐射监测系统的设计与改造

辐射监测系统是压水堆核电厂安全运行的重要保障,研究压水堆核电厂辐射监测系统的设计方法和原则,对于提高压水堆核电厂辐射监测系统的设计水平,减少改造风险至关重要.根据核电厂的法规和设计规范,结合大亚湾核电厂辐射监测系统的设计与改造经验,提出了压水堆核电厂辐射监测系统的一般设计原则和要求,并简要介绍了大亚湾核电厂辐射监测系统...     

铀矿地质档案的数字化管理及二次开发利用探析

运用大量的数据和实例说明档案资料二次开发在地勘找矿中的重要性和必要性.对铀矿地质信息服务体系进行了深入研究和分析,认为传统档案管理型工作模式必须向信息化档案服务型转化;探讨了在实施地质资料信息化建设中如何推广、应用与完善<铀资源信息管理与分析系统>.