Pu材料γ能谱分析软件CMGA2.0

在92～112keV区间内,Pu材料的多通道γ能谱共包含²³⁸Pu、²³⁹Pu、²⁴⁰Pu、²⁴¹Pu和²⁴¹Am自发衰变发出的8条γ射线和29条X射线。CMGA通过分析该区间能谱,可给出样品中Pu同位素丰度。升级后的CMGA（2.0版）对2例样品6次重复测量的能谱进行分析,其给出的²⁴⁰Pu与²³⁹Pu含量的比值分别为质谱分析结果的1.010±0.008和0.995±0.011。通过对比CMGA2.0使用不同本底描述方法得到的92～105keV区间能谱拟合图,可看出双线性积分步本底函数可更好地描述复杂重峰下的本底。     

通用级联衰变动力学简化计算

级联衰变动力学方程是描述放射性同位素衰变规律的基本方程之一,衰变过程的复杂性和衰变子体的多样性,使级联衰变动力学计算十分复杂。本工作分3种情况给出通用级联衰变动力学解析解表达式,用矩阵函数对其进行形式简化,使级联衰变动力学计算简单明了,便于应用;对级联衰变公式进行简单讨论,并利用该公式求解了²³⁹Pu级联衰变中各级子体的原子数及²³⁹Pu的衰变热功率。     

钚在放射性污染区沙漠植物中的含量

研究沙漠植物中钚的含量,对于评估沙漠植物受钚污染状况,寻找钚指示和超积累植物有重要意义。本文采集某放射性污染区内的植物并分析其中²³⁹Pu的含量,获得7种沙漠植物受²³⁹Pu污染的数据,据此分析影响植物体内核素含量的因素。所研究沙漠植物体内²³⁹Pu含量平均值为(1.8±4.9)Bq/kg（干重）,明显受到钚的污染。再悬浮是造成植物表面污染严重的重要因素之一。植物体内钚的含量与植物种类、生长期、地表污染程度等密切相关。所研究沙漠植物中钚含量的大小顺序为：河西苣>芦苇>盐穗木>盐生草>黑果枸杞>刚毛柽柳>沙拐枣,其中草本植物中钚的含量均大于木本植物。     

酿酒酵母对放射性核素铯的生物吸附

实验研究金属Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附特性,包括生物吸附动力学、吸附平衡、吸附等温线以及菌体吸附Cs⁺前后红外光谱的变化。实验结果表明,Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可分为两个阶段,第一阶段为物理吸附,在20min内达到平衡。Cs⁺在酵母上的吸附过程可很好地用准二级动力学方程来描述（R²=0.989）,平衡吸附量q_e为7.18mg/g,动力学参数k₂为3.56×10^－3g/(mg•min)。Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可用Langmuir和Freundlich方程来描述,最大吸附量q_max为10.13mg/g。酿酒酵母吸附Cs⁺后,红外光谱峰形基本保持不变。可见,吸附过程未破坏吸附剂的结构,但某些吸收峰发生了漂移。     

尿中微量钚的化学前处理条件研究

对尿液中钚含量进行分析是对钚操作者内照射剂量估算的主要手段。本工作采用强碱性阴离子交换树脂柱分离纯化尿样,对尿中痕量水平钚分析中前处理化学条件进行了优化研究。优化后处理条件为：平衡后离子交换柱酸度为7～8 mol/mL;吸附流速为0.5～0.8 mL/min;解吸流速为0.2～0.3 mL/min;解吸液为10 mL;脉冲电镀电流为0.5 A;电流频率为2 000 Hz;占空比为1∶2;电镀时间为2 h。采用优化处理条件后,全流程加入的指示剂为4.23×10^-3 Bq标准²³⁸Pu溶液时,全程回收率为66.0%。结果表明,优化条件后,回收率提高10％～15％,且大大缩短了分析测量时间。     

凹凸棒石与硫酸亚铁协同吸附铀

通过静态吸附实验,研究了pH值、吸附时间、铀初始质量浓度、吸附剂用量等因素对凹凸棒石及凹凸棒石与硫酸亚铁协同吸附铀的影响,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）探讨了其吸附机理。结果表明,当温度为25 ℃、pH值为5.0、凹凸棒石投加量为15 g/L、铀初始质量浓度为100 mg/L、吸附反应30 min时,凹凸棒石对UO²⁺₂的吸附率达89.5%,饱和吸附量可达40.8 mg/g以上;加硫酸亚铁后,凹凸棒石和硫酸亚铁协同吸附铀的效果大幅提高,在25 ℃、pH值为6.5、凹凸棒石用量20 g/L、FeSO₄用量1 g/L、铀初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间30 min时,凹凸棒石和硫酸亚铁协同对UO²⁺₂的吸附率达99.9%以上,经处理的含铀废水能达国标排放。凹凸棒石对UO²⁺₂的吸附遵循Langmuir吸附等温线;凹凸棒石及其协同体系对UO²⁺₂的吸附动力学模型符合准二级动力学方程。凹凸棒石吸附铀前后的红外光谱表明,凹凸棒石主要是通过羟基、胺基等基团与铀络合进行吸附的。     

藤黄酸的标记及其小鼠体内分布实验

通过¹³¹I 标记藤黄酸以分析其在肿瘤细胞中的摄取及动物体内的分布。采用双氧水标记、氯仿萃取,以聚酰胺薄膜为支持介质、氯仿 甲醇(体积比为40∶1）为展开剂,测定标记率及放化纯;分析肿瘤细胞MCF-7对¹³¹I-藤黄酸的摄取;KM小鼠尾静脉注射¹³¹I-藤黄酸（每只185 kBq）,于不同时间处死,取各脏器,称重、测量计数率,计算每克组织百分注射剂量率。¹³¹I-藤黄酸标记率达86%,放化纯在1, 4, 20 d分别为97.2%,95.4%,93.3%; MCF-7在30 min时对¹³¹I-藤黄酸摄取率达3.50%,显著高于对Na¹³¹I的摄取（P<0.01）;¹³¹I-藤黄酸在体内分布广泛,以肝、肾和肠为最多,肝中5 min时放射性摄取达25.93%ID/g, 4 h则为5.54%ID/g,而肾中5 min时为6.37%ID/g, 4 h时为2.46%ID/g;甲状腺中的放射性摄取随时间的延长而增加。¹³¹I-藤黄酸标记物稳定;肿瘤细胞MCF-7对¹³¹I-藤黄酸有显著摄取;体内主要通过肝肾代谢。     

钚质量的量热法测量

量热计是核保障领域中核材料衡算非破坏性直接测量最方便和最准确的仪器之一。本工作应用一种测量钚的热功率范围为0.1～15W的量热计测量了3个²³⁸Pu含量已知的钚样品。²³⁸Pu质量测量值与参考值相对偏差均在-1.7%以内。     

碘标白藜芦醇及其小鼠体内分布

通过碘¹³¹标记白藜芦醇探讨白藜芦醇在小鼠体内的分布代谢。采用过氧化物酶法对白藜芦醇进行¹³¹I标记;经乙酸乙酯萃取纯化,以聚酰胺薄膜为支持介质,V(三氯甲烷)∶V(丙酮)∶V(乙醇)∶V(水)=4∶4∶0.5∶0.4为展开剂,测定标记物的标记率和放化纯;KM小鼠尾静脉注射¹³¹I白藜芦醇（每只0.185MBq,n=5）。¹³¹I白藜芦醇标记率达69.3%,萃取分离后其放化纯为959%,3、7和15d后分别为92.0%、90.4%、90.1%;动物实验显示,¹³¹I白藜芦醇在小鼠体内广泛分布,主要经肝和肾进行代谢,5min时每克组织百分注射剂量率(%ID•g^-1)分别为16.35、13.05,在肠中也有较高分布,10min时%ID•g^-1为11.70;甲状腺的摄取率随时间的延长而增加。碘标白藜芦醇标记物较稳定,可用于进一步的微量示踪研究。     

国产氟多功能模块合成雌激素受体显像剂16α-[18F]氟-17β-雌二醇

采用国产氟多功能模块,以3-甲氧基甲基-16,17-O-磺酰基-表雌三醇-O-环状砜（3-O-(Methoxymethyl) -16,17-O-sulfuryl-16-epiestriol,MMSE）为前体,在国产氟多功能合成模块的密封体系下,经¹⁸F标记合成雌激素受体显像剂16α-[¹⁸F]氟-17β-雌二醇（¹⁸F-FES）。结果显示：合成的¹⁸F-FES,不校正合成效率为8.2%,校正合成效率为12.8%;合成时间约为70 min,标记物¹⁸F-FES放化纯度大于98%,体外稳定性良好。以上结果表明,国产氟多功能模块可制备¹⁸F-FES溶液,制备的¹⁸F-FES溶液符合放射性药物的质量要求。     

絮凝-微滤组合工艺处理含钚废水

为了有效地应用絮凝沉淀与中空纤维膜微滤(CMF)组合工艺处理低放射性的含钚废水,对废水处理工艺中的关键运行条件进行了优化：硫酸亚铁的最佳加入量为ρ（Fe²⁺）=35～60 mg/L,出水pH控制在6.5～9.0,钚去除率大于99.9%。同时还对含U,Am的Pu废水处理实验条件进行了优化,建立了处理含铀、钚、镅的混合废水的实验工艺流程并进行了验证实验。结果表明,采用CMF工艺处理含铀、钚、镅的混合废水,单级处理的总α去除率达到99.87%。     

一种通过渐进拟合外推计算α放射性比值的方法

根据α能谱中常见的238Pu与239Pu+240Pu能峰难以完全分开且238Pu拖尾较为严重的情况,采用一种渐进拟合外推的解谱方法来计算各能峰的峰面积,进而计算α放射性比值。渐进拟合外推方法基于峰拖尾计数逐渐减少时整个能峰的面积越来越逼近能峰面积真值这一总趋势特点,进行拟合外推而得到能峰的总面积。在30多个能谱中的使用结果表明,这一方法是准确和可靠的。     

237Np,238Pu,241Am和90Sr在中国和日本膨润土中迁移的野外试验

从1997年6月25日到2000年7月11日在中国辐射防护研究院试验场，在天然降雨和人工喷淋（15mm/d）两种条件下，在包气带黄土中进行了²³⁷Np,²³⁸Pu,²⁴¹Am和⁹⁰Sr在中国膨润土和日本膨润土中迁移的野外试验。试块由膨润土和砂子以质量比为15∶85组成，试块大小为150mm×150mm。试验结果表明，在两种条件下，核素在两种膨润土试块中分布状态和变化趋势相似，²³⁸Pu和²⁴¹Am在3a内没有明显移动，²³⁷Np和⁹⁰Sr在天然降雨条件下，分布曲线有所展宽；在人工喷淋条件下经1106d后，²³⁷Np和⁹⁰Sr在试块内分别向下迁移15mm和20mm，呈现出扩散为主的迁移。     

裂变缓发γ射线能谱的蒙特卡罗模拟

采用递次衰变路径搜索和遍历的递归算法编制一程序,该程序可用于计算裂变核素在中子辐照时和辐照后任意1种或1组裂变产物在任意时刻的放射性活度、γ能谱及其随时间的变化。计算了²³⁹Pu在池式堆快中子照射下的裂变缓发γ能谱。用MCNP软件模拟了高纯锗探头对裂变缓发γ射线的能谱响应。模拟结果可用于指导核材料裂变产额测量等研究工作。     

适用于研究低能裂变碎片电荷分布的探测器装置

为研究²⁵²Cf自发裂变碎片电荷分布，建立了由屏栅电离室和ΔE-E粒子望远镜构成的探测器系统。在该系统中，将薄的屏栅电离室作为碎片的ΔE探测器，E探测器是金硅面垒半导体探测器。通过分析实验测量的4参数关联数据，得到了²⁵²Cf自发裂变碎片质量数、动能及碎片在气体ΔE探测器中的能量沉积分布等物理量。用多高斯（multi-Gaussian）分布函数对ΔE探测器的能量响应函数进行最小二乘法拟合，得到了在固定质量数A^*_L和动能条件下轻碎片的电荷分布。结果表明：该探测器系统的电荷分辨能力Z/ΔZ约为40∶1；建立起来的测量技术可用于测定²³⁵U(n,f)和²³⁹Pu(n,f)反应碎片的电荷分布。     

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。