2010年度CTBT放射性核素实验室滤材样品国际比对

北京放射性核素实验室参加了全面禁止核试验条约（CTBT）筹委会临时技术秘书处（PTS）组织的2010年度放射性核素实验室气溶胶滤材样品国际比对,从参考样品中分析出20种相关放射性核素,计算得到了这些核素的活度及活度浓度,并推算了零时。PTS反馈结果表明,北京核素实验室核素识别准确,活度、活度浓度计算和零时推算与参考值一致,在此次比对中成绩优异。     

基于核试验监测数据的模拟γ能谱分析国际能力验证

本文介绍了全面禁止核试验条约（CTBT）筹委会临时技术秘书处（PTS）组织的2003年度国际放射性核素实验室能力验证过程。PTS在真实核试验监测数据基础上,通过模拟产生了2003年度能力验证活动的参考γ能谱,能谱中添加了24种裂变产物、5种活化产物和5种天然放射性核素。北京放射性核素实验室分析出了其中的27种核素,核素活度及其活度浓度分析结果与参考值在不确定度范围内一致。利用⁹⁵Zr和⁹⁵Nb活度比计算了核事件的零时,与参考值仅相差0.26 d。根据参考谱中裂变产物和活化产物信息,指出裂变产物应主要由²³⁸U和²³⁹Pu裂变产生,参考谱应源自真实核试验的监测数据。     

2006年度CTBT大气颗粒物滤材样品的国际比对

描述了参加2006年度全面禁止核试验条约(CTBT)筹委会临时技术秘书处(PTS)组织进行的国际放射性核素实验室间的滤材样品比对测量的全过程.使用相对效率为76%的HPGe γ谱仪系统测量和分析了比对样品,准确识别和计算了参考样品中的11种放射性核素的活度和活度浓度,利用95Nb与95Zr活度比推算的样品零时与参考值相差仅0.57 d.     

95Zr-95Nb活度比确定核事件零时

裂变产物活度比可确定核事件的零时。本文系统研究了通过测量⁹⁵Zr-⁹⁵Nb活度比计算核事件零时的方法。研究表明,⁹⁵Nb^m分支对零时计算影响较小, ⁹⁵Zr-⁹⁵Nb活度比可准确计算核事件零时。在零时后100 d内测量样品,零时计算结果与参考值在1 d内符合;零时后1 a内测量样品,计算的零时与参考值相差小于10 d。零时不确定度随样品开测时刻至零时的时间间隔的增加迅速增加,不确定度区间是不对称的,不确定度正值大于不确定度负值,当⁹⁵Zr-⁹⁵Nb接近平衡时,零时的不确定度正值趋向于无穷大。     

~(95)Zr-~(95)Nb活度比确定核事件零时

裂变产物活度比可确定核事件的零时。本文系统研究了通过测量~(95)Zr-~(95)Nb活度比计算核事件零时的方法。研究表明,~(95)Nb~m分支对零时计算影响较小,~(95)Zr-~(95)Nb活度比可准确计算核事件零时。在零时后100 d内测量样品,零时计算结果与参考值在1 d内符合;零时后1 a内测量样品,计算的零时与参考值相差小于10 d。零时不确定度随样品开测时刻至零时的时间间隔的增加迅速增加,不确定度区间是不对称的,不确定度正值大于不确定度负值,当~(95)Zr-~(95)Nb接近平衡时,零时的不确定度正值趋向于无穷大。     

0.57 MeV、1.0 MeV和1.5 MeV单能中子诱发235U裂变的产物产额绝对测量北大核心CSCD

235U的裂变产物产额是核能应用和核物理研究中的重要基础数据。本工作应用高纯锗γ能谱法绝对测量了0.57、1.0 MeV和1.5 MeV中子诱发235U裂变的各能量点30个质量链的产额数据。样品的裂变率通过双裂变室监测,并利用蒙特卡罗(MCNP)模拟了辐照时样品的中子能谱,结果与国际上相应能量点数据在实验不确定度范围内吻合。本工作得到的产额数据澄清了原有数据最高16%的差异并将数据精度从国际上原有数据精度5%~7%提高到3%~5%。     

钚及其裂变产物钯、银、镉、锡、锑、锆的系统分离方法研究

正裂变产额是某一核素或某一质量链在裂变过程中产生的概率,它表征裂变过程中生成的某一裂变产物核素(或质量链)与总裂变数之间的关系,通常用每100次核裂变所产生的该裂变产物原子数来表示。迄今已发展了包括放化法、质谱法和直接γ能谱法等多种测量裂变产额的技术。     

反康普顿γ谱仪在CTBT滤材样品国际比对中的应用

测试了一套反康普顿γ谱仪系统的主要性能,并用该系统测量了2004年度CTBT国际比对气溶胶样品,分别使用反康普顿γ谱仪的抑制谱和非抑制谱对样品中的核素及其活度进行了分析,分析结果表明,反康普顿谱仪在环境水平弱放射性分析方面具有明显的优势.     

铀材料诱发裂变缓发γ能谱的数值计算

推导了裂变产物质量链上各个核素不同时刻数目的计算通式,计算了包装箱中铀材料在D-T中子源连续辐照后裂变产物的缓发γ能谱,得到了优化的辐照时间和测量时间,使用MC方法计算处于包装箱外的点探测器缓发γ计数和自发辐射γ计数。计算结果可用于铀材料的无损探测识别和核材料裂变数据测量等工作。     

大气颗粒物滤材样品探测效率的模拟计算

在简要介绍全面禁止核试验条约(CTBT)组织临时技术秘书处(PTS)组织的2003年度大气颗粒物样品国际比对的基础上,对此次比对活动中使用的高纯锗探测器系统、样品几何形状和屏蔽情况进行了详细描述.采用蒙特卡罗程序模拟计算了高纯锗探测器测量滤材样品条件下的峰效率和总效率,模拟计算结果与PTS提供的参考值分别在3.5%和6.5%内符合,为准确定量分析样品中核素的含量奠定了基础.     

吉林大拉子组时代的裂变径迹约束

吉林大拉子组被认为是早白垩世的典型层位,但其具体时代存在较大争议。本工作用碎屑颗粒裂变径迹热年代学方法,对其时代进行约束。结果表明：锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别约为100Ma和95Ma。结合区域地质特征,认为其可以解释为源区隆升剥露作用的冷却年龄,因而,大拉子组时代不会早于100Ma,很可能是早白垩世晚期。     

重叠核径迹图像的分割与参数统计算法研究

本工作研究重叠核径迹图像分割和参数统计算法。提出了综合运用Otsu全局阈值法和距离变换，并对距离图像进行了二值化处理，有效地将重叠核径迹分割开。在此基础上完成了核径迹的面积、周长、圆形度和质心等参数的统计。计算机模拟结果表明，整个算法简练，运行效率高，且不需人工干预。     

启明星1#快热交界面能谱变化对外推临界实验结果影响分析

加速器驱动的次临界系统（ADS）基准装置启明星1#在外推临界实验过程中,快热交界面探测器计数率与其他位置探测器计数率存在较大异常。本工作对该实验装置外推临界实验开展数值模拟,并对快热交界面的中子能谱进行详细计算,根据计算结果对探测器在外推临界实验中的计数率异常现象进行分析。结果表明,快热交界面能谱随燃料装载量的变化是引起探测器计数率异常的主要因素,这为今后快热耦合次临界实验装置开展中子学实验研究提供了理论依据。     

用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器的反应堆光致缓发中子参数

在介绍单群扩散方程基础上,引入堆芯和反射层的中子价值,根据考虑了光致缓发中子及其价值因素的点堆动态方程,建立了利用现有计算程序进行计算和分析的方法,分析了医院中子照射器光致缓发中子的特性参数,在原有6组缓发中子基础上增加了9组光致缓发中子,为进一步进行用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器反应堆的点堆动力学研究提供了重要参数。     

硅胶吸附去除高放废液中的锆

实验研究硅胶对硝酸体系中Zr、Pu(Ⅳ)的静态吸附和动态吸附行为。在1.0～4.0mol/LHNO₃中，硅胶对Zr的静态吸附容量(以干硅胶计)约为20mg/g，对Pu(Ⅳ)的吸附分配系数为0.7～1.4mL/g。随着料液酸度的降低，硅胶对Zr、Pu的吸附增加。动态吸附实验结果表明，进料酸度为2.0mol/LHNO₃时，硅胶吸附柱的工作容量约为3.5倍柱体积。使用2mol/LHNO₃淋洗液可将吸附Zr、Pu后的硅胶柱中的部分Zr、Pu洗脱，但洗脱不完全。用2倍柱体积的0.2mol/LH₂C₂O₄可将硅胶吸附的Zr、Pu解吸下来。硅胶柱用0.2mol/LH₂C₂O₄解吸后复用6次，Zr的穿透曲线位置相同。     

H2O2对Pu(Ⅴ)的还原动力学研究

在0.1 mol/L NaClO4溶液中研究了Pu(Ⅴ)与H2O2反应的动力学。测定了Pu(Ⅴ)与H2O2的反应速率。探讨了温度以及Fe2+，SO2-4，HCO-3，F-等无机离子的存在对反应的影响。实验结果表明，反应对Pu(Ⅴ)与H2O2呈一级，对溶液中H+呈-1级；速率方程可表示为： -dc(Pu(Ⅴ))/dt=(3.93±1.93)×10-9c(Pu(Ⅴ))c(H2O2)/c(H+)。 随着温度升高，反应速率明显加快，根据Arrhenius规律，计算出了反应的活化能为Ea=84 kJ/mol。地下水中Fe2+，SO2-4，HCO-3，F-等离子的存在，有利于Pu(Ⅴ)的还原。     

热释光个人剂量监测的质量控制

为考查影响热释光个人剂量监测测量结果的因素，根据实际应用中出现的问题对每1个环节进行分析。结果表明：探测器、退火程序、测量测序的变化都会影响测量结果。根据实际应用提出了一些提高监测质量的方法。      

99Tcm-DTPA-DG标记物的制备

为了在合成二乙三胺五乙酸-脱氧葡萄糖（DTPA-DG）基础上，制备⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记物，以SnCl₂·2H₂O为还原剂，还原⁹⁹Tc^mO^-₄并与DTPA-DG形成⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记物。进行了DTPA-DG用量、SnCl₂·2H₂O用量、反应介质pH值、反应温度等对标记率的影响实验。结果表明，25mg DTPA-DG ，500μg SnCl₂·2H₂O，pH=6，加入Na⁹⁹Tc^mO⁴淋洗液0.5~4mL，在25℃以上放置30min或沸水浴反应10min时，用9g/L NaCl和丙酮作展开剂纸层析法鉴定标记物,放射化学纯度>99%。标记物在室温放置6h，放射化学纯度仍达98.6%。⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记率高，标记物的体外稳定性好，操作简便，便于临床应用。     

几种矿物材料对Cs+吸附性能的研究

通过几种矿物材料对Cs 吸附性能的研究,采用间歇法对优选出的合成沸石(ZF)研究其在不同环境条件下(浓度、温度、pH、模拟地下水)对Cs 的吸附性能,为评价中低放核废物处置效果提供一些参考数据。结果表明,ZF对Cs 的平衡吸附容量随Cs 溶液浓度的升高而增大,平衡吸附比随Cs 溶液浓度的升高而降低;平衡吸附容量、平衡吸附比随水相温度的升高而降低;在pH=5~9范围内,pH值对其吸附性能影响不大,但当pH=11时,ZF的吸附性能发生了明显的下降;在不同模拟地下水中,ZF的吸附性能随模拟地下水中化学组成不同而不同;其吸附平衡时间大约在10~15 d。     

恒电流库仑法测定八氧化三铀中的铀

为了对铀产品中的铀含量进行准确定值,建立了用恒电流库仑法测定八氧化三铀中铀的方法。用Fe（Ⅱ）在磷酸介质中还原U（Ⅵ）为U（Ⅳ）,用钼作催化剂,用硝酸选择性地氧化过剩的Fe（Ⅱ）后加入略超过铀化学当量的重铬酸钾,把U（Ⅳ）氧化到U（Ⅵ）,过量的重铬酸钾用恒电流产生的Fe（Ⅱ）滴定。对250mg八氧化三铀,精密度优于0.015%。