DFT方法研究LaNi5M（M=0，D，Al）的晶体结构和电子结构

根据密度泛函理论(Density functlional theory-DFT),利用总体能量平面波赝势技术,以平面波为基集,计算了LaNi5M(M=0,D,Al)型贮氢材料的晶体结构和电子结构,获得了不同材料的总体能量、键结构、态密度以及Mulliken布居值.根据计算结果,分析并得到了LaNi5、LaNi5D和LaNi4Al电子结构的变化规律,Al取代LaNi5中部分Ni原子时优先取代晶胞中3g位的Ni原子,讨论了LaNi5在吸氘前后键结构和态密度变化情况,并用MS(Material Studio)中的Reflex模块对所建立的模型进行了模拟计算,获得了材料的中子衍射谱图.经比较与实验谱符合较好.     

45 LaNi5-xAlxDy（x=0.1，0.3，0.45，0.5）微观结构中子衍射研究

LaNi5贮氢合金由荷兰Philips公司于1969年首先研制出来，具有吸氢量大、易活化、不易中毒、平衡压力适中、吸放氢快、滞后小等优点。然而由于贮氢材料所固有的热力学性质，使其应用受到了一定限制。为满足各方面的需要，LaNi5贮氢合金从二元向多元化方向发展。人们首先考虑用不同的金属元素M取代部分Ni形成LaNi5-xMx（M为Al、Ti、Co等），其中以LaNi50xAlx最受关注。用Al部分替代合金中的Ni，可改进材料贮氢的稳定性，降低室温平衡离解压等。La—Ni—Al合金是聚变能开发中一种重要的贮氢材料；含有高浓度氢的La-Ni—Al合金还是新型无污染电池的候选材料之一，在国防工业和民用上有重要的应用价值。     

LaNi5Dx(x=0,0.3,6.7)微观结构中子衍射研究

在室温下分别测量了LaNi5、LaNi5D0.3和LaNi5D6.7的中子衍射谱,采用Rietveld峰形精修方法对实验数据进行拟合,得到它们的晶体结构及氘原子在晶胞中的位置.     

金属氢化物柱内氢同位素的快速排代

为寻找能实现快速排代的金属氢化物,对ZrCo、LaNi5、LaNi4.7Al0.3和Pd材料的填充柱进行了氢氘间的一维排代实验研究,结果表明排代速率与温度、固相比表面积及分离因子等因素有关;室温下Pd氢化物具有最快的排代速率,其次是LaNi5,LaNi4.7Al0.3,ZrCo.通过微观的气-固交换过程分析,定性揭示了影响排代速率的因素和条件.高流速排代实验证明,用Pd作柱填充材料,可以实现氢同位素的快速排代.     

3He对 LaNi5储氚性能影响的第一性原理

基于第一性原理的密度泛函理论研究LaNi5储氚过程中T衰变为3He前后晶体的几何结构和能量变化,计算得到了在平衡态时3He在储氚的LaNi5合金中的最可几占位为八面体位置和十二面体位置。进一步分析了衰变前后的材料能带结构、电子态密度(DOS)分布。氦的惰性不溶使LaNi5合金晶格膨胀和电子态密度分布发生变化是影响LaNi5储氚过程中坪台压降低、斜坪增大的主要原因。在氦原子周围形成的深势阱是形成氚尾效应的主要原因之一。     

变温法测量贮氢材料-氢系P-C-T曲线

描述了采用变温法测量室温下平衡压为10-3～10-5 Pa量级、易于毒化的贮氢材料-氢系P-C-T曲线的测量原理、装置和具体测试步骤等,并通过测量贮氢材料-氢系P-C-T曲线检验了变温法的操作可行性,同时对变温法的特点和存在的问题进行了初步分析.     

变温法测量贮氢材料-氢系P-C-T曲线

描述了采用变温法测量室温下平衡压为10^-3～10^-5Pa量级、易于毒化的贮氢材料－氢系P－C－T曲线的测量原理、装置和具体测试步骤等，并通过测量贮氢材料－氢系P－C－T曲线检验了变温法的操作可行性，同时对变温法的特点和存在的问题进行了初步分析。     

LaNi5和LaNi4.7Al0.3柱内氕氘排代模拟

假设排代过程受表面反应控制和气相中H2与D2快速达到反应平衡,建立了流速和温度恒定条件下LaNi5和LaNi4.7Al0.3柱内氕排代氘的一维数学模型。该模型基于分子碰撞理论,考虑了分离因子对氢同位素排代的影响。模型中的气-固相同位素交换几率为可变参数,其余参数使用了文献值或实验值。计算了LaNi5和LaNi4.7Al0.7柱内氕排代氘及LaNi5柱内氘排代氕过程中流出端氢同位素各组分丰度随时间的变化关系并与实验结果进行了对照。结果表明:当同位素交换几率为2.96×107时,根据数学模型获得的排代流出曲线与实验结果具有良好一致性,该模型可恰当描述金属氢化物柱内氢同位素的排代行为。     

贮氢合金吸氢致应力的实验研究和数学推导

贮氢合金已被广泛用作氚的贮存和增压材料，在吸放氢过程中发生晶格的膨胀和收缩，其非均匀形变对结构容器(贮氢床)的器壁产生应力，材料粉化导致自压实，形成应力集中。采用电阻应变测量法研究了贮氢合金吸放氢循环床体壁应力与循环次数、贮氢容量、壁厚以及装料分额的关系，并从理论上推导了壁应力与贮量的关系。     

LaNi_(4.7)Al_(0.3)合金贮氘氚后的老化效应

将氘氚装载到LaNi4.7Al0.3合金样品中并在室温下贮存480d或1120d，发现LaNi4.7Al0.3合金贮合金几乎能保留所有的衰变子体氦－3。通过氘氚化物的解吸等温线，观察到该合金存在显著的氚老化效应；坪压降低，坪斜增加，可逆容量减少及被称为“渣”（heel）的深捕陷氢同位素形成。实验还发现623K下除气可以部分消除这些老化效应。     

LaNi5Dx(x=0,0.3)化合物的中子粉末衍射研究

利用中子粉末衍射实验研究了LaNi₅、LaNi₅D_0.3的晶体结构。在对LaNi₅D_0.3的中子粉末衍射数据进行分析时，考虑了吸、放气过程中引入的微应变会使得衍射轮廓产生各向异性展宽的因素，从而使拟合效果取得较明显的改善。与LaNi₅一样，LaNi₅D_0.3的空间群仍为P6/mmm。LaNi₅D_0.3中氘原子占据12n位。     

La1-xCaxMn0.96Fe0.04O3（x=0.31、0.5、0.6）的中子衍射研究

利用Rietveld分析方法对钙钛矿锰氧化物La_1-xCa_xMn_0.96Fe_0.04O₃（x=0.31、0.5、0.6）室温下中子衍射实验数据进行拟合。结果表明，La_1-xCa_xMn_0.96Fe_0.04O₃化合物具有MnO₆八面体，空间群为Pnma，La（Ca）原子占据4c晶位，Mn（Fe）原子占据4b晶位，O原子分别占据4c和8d晶位。根据拟合结果，计算出Mn-O键的键长和Mn-O-Mn的键角，并对该系列样品结构和磁性能间的关系进行了简单讨论。     

造血微环境与造血机能ⅩⅩⅨ.骨髓CFU-f的放射敏感性测定及其亚群分类探讨

本文依据集落细胞密度进行了豚鼠骨髓CFU-f的剂量—存活曲线测定。结合有关放射生物学资料的分析和集落形态观察,证明该CFU-f为非均一性群体,可区分为致密型(D_0=2.17 Gy,N=1.14)和疏松型(D_0=4.09 Gy,N=1.13)等两个放射敏感性不同的亚群。这一结果对于加深理解CFU-f的放射生物学特性和放射损伤与修复规律,探讨CFU-f的亚群分类有着重要意义。     

Relationship between cellular radio-sensitivity and naked DNA damage in mammalian cells exposed to heavy ions

The relationship between deoxyribonucleic acid (DNA) damage and the cell death induced by ~(12)C ions irradiation was examined in four kinds of cells, Melanoma B16, cervical squamous carcinoma HeLa, Chinese hamster V79 and hepatoma SMMC-7721. Cell survival was determined by a colonogenic assay, and the sensitivity was described by D_(50)(the dose of radiation necessary to reduce the survival to 50%). For all cell lines, D_(50) ranged from 0.74 Gy to 3.85 Gy, among them B16 was the most radiosensitive to ~(12)C ions, and V79 and HeLa cells had almost the same radio-sensitivity, SMMC-7721 was the last. The induction of deproteinized DNA double-strand breaks induced by ~(12)C ions were measured by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), and the initial yield of the deproteinized DNA dsbs per unit dose was expressed as the DNA double break level (L). A linear dose-response curve was seen for initial DNA dsbs for all cell lines (slopes range from 0.40-0.98 (DSBs/100Mbp/Gy)). V79 was the steepest, B16 was the last.There was an inverse relationship between the initial DNA dsb and D_(50) if the B16 cell line was not considered, but there was no relativity even excludes the B16 cell line. The present results indicate that there is no relationship between cellular sensitivity and initial DNA dsb, even exclude the effects of chromatin structure.     

利用X射线衍射技术分析LaNi5氚老化效应

利用覆膜法对长期贮存氚的LaNi_5进行了XRD分析.经过实验发现,老化后的LaNi_5的谱峰比新鲜的LaNi_5存在明显的展宽,而经过高温除He处理后,又恢复到新鲜的LaNi_5水准,氚衰变形成的~3He在晶格中居留并在其中形成部分位错亚结构,这可能是导致LaNi_5 XRD衍射峰宽化的主要原因.     

Magnetovolume and chemical bonding effects of Sn atom in the γ'-(Fe1-xSnx)4N compounds

Combining x-ray diffraction and high pressure Mossbauer spectroscopy,the structure and the hyperfine parameters of Sn substituted for Fe in γ'-Fe4N were in-vestigated. The results of x-ray diffraction indicate that single phase γ'-(Fel-xSnx)4Ncompounds can be synthesized in the composition range 0≤ x ≤ 0.3, and the latticeparameter can be well fitted with two linear formulas α0(x) = 3.795 + 0.019 × x (0.0≤x ≤0.10) and α0(x) = 3.795+ 0.228 × (x- 0.1)(0.10 ≤ x ≤0.30) for different contentof Sn. Using high pressure Mossbauer spectra, the influences of the magnetovolunceffect and the chemical bonding effect of Sn atom on the hyperfine magnetic field andthe isomer shift were first distinguished. It is found that the magnetovolume and thechemical bonding have different influences on the properties of γ'-(Fe1-xSnx)4N, andthe latter plays a more important role.     

气管滴注99mTc-C60(OH)x大鼠的SPECT显像观察

为了解C60(OH)x经呼吸道进入体内后的分布情况,用放射性标记技术和单光子发射计算机断层(Single photon emission computed tomography,SPECT)成像技术,研究了99mTc-C60(OH)x经气管滴注后在SD大鼠体内分布、吸收和代谢的情况,及其与纳米颗粒粒径的依赖关系.用99mTc标记了富勒烯多羟基衍生物C60(OH)x(x=22,24),标记率为93%.标记物在体外和体内都有良好的稳定性.比较了99mTc-C60(OH)x和Na99mTcO4经气管滴注后在SD大鼠体内的SPECT成像.结果表明,与水溶性的小分子Na99mTcO4不同,纳米尺度的99mTc-C60(OH)x标记物大多滞留于肺中,且清除缓慢;少部分99mTc-C60(OH)x能迅速通过肺泡-毛细管屏障进入血液,主要分布于肝、骨和脾中,并通过肾代谢排泄,显示了纳米颗粒生物分布的主要特征.由此可见,纳米颗粒穿越气血屏障的能力与颗粒物的粒径相关.研究结果为纳米颗粒的呼吸毒性研究提供了重要基础资料.     

钯钇合金膜分离器的氕氘分离系数测定

文章设计钯钇合金膜氢同位素分离器，并系统研究分离系数与温度、分流比、气体流速等因素间的关系。研究结果表明：分离系数随温度的增加而下降，在573～723K范围内，对于66.2%H2-33.8%D₂气体，当进料流速为5L/min、分流比为0.1时，分离系数由2.09下降至1.85；而当分流比为0.2时，分离系数由1.74下降至1.52。随着分流比的增大，分离系数逐渐降低。在573K下，进料流量为5L/min时，对于15.0%H2-85.0%D₂，当分流比由0.050增大至0.534时，分离系数由2.43降低至1.35；对于66.2%H2-33.8%D₂，当分流比由0.050上升至0.688时，分离系数由2.87下降至1.30。对于一定的分离过程，原料气体流速存在最佳值，达到该值时，分离系数最大。     

在含氮气体中六甲基环三硅氧烷的等离子体聚合

用外部电极电容耦合式辉光放电装置研究了六甲基环三硅氧烷在NH_3或N_2中的等离子体聚合。用红外光谱,X线光电子能谱研究了聚合物结构,并测定了聚合物的热稳定性及对水的接触角,计算了聚合物的表面能。结果表明,NH_3和N_2都参加了聚合反应,N在聚合物中的存在形式主要为C=NH,随NH_3在反应体系中浓度的增加,聚合物中的N含量也增加,在NH_3中制备的聚合膜有很好的疏水性。     

Transport characteristics of space charge-dominated multi-species deuterium beam in electrostatic low-energy beam line

The transport characteristics of a space chargedominated multi-species deuterium beam consisting of D_1~+,D_2~+, and D_3~+ particles in an electrostatic low-energy beam line are studied. First, the envelope equations of the primary D_1~+ beam are derived considering the space charge effects caused by all particles. Second, the evolution of the envelope of the multi-species deuterium beam is simulated using the PIC code TRACK, with the results showing a significant effect of the unwanted beam on the transport of the primary beam. Finally, different injected beam parameters are used to study beam matching, and a new beam extraction system for the existing duoplasmatron source is designed to obtain the ideal injected beam parameters that allow a D_1~+ beam of up to 50 m A to pass unobstructed through the electrostatic low-energy beam transport line in the presence of an unwanted(D_2~+, D_3~+)beam of 20 m A; at the same time, distortions of the beam emittance and particle distributions are observed.