聚二甲基硅氧烷在过氧化氢溶液中的伽玛辐射效应

研究了6%过氧化氢(H_2O_2)溶液中的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)橡胶材料的g辐射效应。首先利用拉伸实验测试了辐照前后PDMS橡胶材料力学性能的变化,然后利用甲苯平衡溶胀法,差示扫描量热分析和傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析(Attenuated total reflection-Fourier transform infrared,ATR-FTIR)法对其辐照前后的化学结构变化进行了表征。结果表明,在H_2O_2溶液中辐照的PDMS仍发生以辐射交联为主的反应,且在相同的吸收剂量下,相较于空气中辐照的PDMS,在H_2O_2溶液中辐照的PDMS的断裂伸长率较高,弹性模量较小,交联密度较低。这可能是由于H_2O_2溶液在辐照过程中产生的氧化性活性物质能够捕获PDMS辐照生成的大分子活性自由基,从而降低了PDMS发生交联反应的概率。ATR-FTIR结果则进一步表明,随着吸收剂量的增加,PDMS表面出现一定程度的氧化,而相较于空气中辐照的样品,在H_2O_2溶液中辐照的样品表面氧化程度并未明显增强。     

氮杂多环芳烃/离子液体萃取体系的伽马辐射效应

乏燃料后处理分离体系的辐射稳定性是其实际应用前需解决的重要问题。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、超高效液相色谱/四级杆飞行时间质谱联用(UPLC/Q-TOF-MS)等方法系统研究了IB-BTP/[C₂mim][NTf₂]、CA-BTP/[C₂mim][NTf₂]和CA-BTPhen/[C₂mim][NTf₂]三种典型的氮杂多环芳烃/离子液体萃取分离体系的γ辐射效应,并通过Eu³⁺萃取实验对辐照前后体系的萃取性能变化进行了对比。结果表明:三种萃取剂在[C₂mim][NTf₂]离子液体中的辐射稳定性顺序为:CA-BTP>IB-BTP≈CA-BTPhen;三种体系的辐解产物主要为[C₂mim][NTf₂]离子液体辐解产生的·CF₃、·[C₂mim]⁺、·H等自由基进攻氮杂多环芳烃...     

类丁二炔凝胶复合材料的辐射变色性能研究

以丙烯酰胺凝胶为载体、类丁二炔（10,12-二十五碳二炔酸）囊泡为显色物质,合成了一种新型辐射变色复合材料,并对其性能进行了系统研究。辐照后复合材料由无色透明变为蓝色,主吸收峰出现在660 nm附近,其吸光度与吸收剂量具有线性关系。辐照前后类丁二炔囊泡的拉曼光谱分析发现,随着吸收剂量的增加,类丁二炔的拉曼位移在2200cm^-1处的共轭三键振动吸收峰逐渐减弱并消失,2100cm^-1处的三键-双键共轭吸收峰增强且向低波数区域移动,表明类丁二炔囊泡单体在辐照过程中发生了聚合反应。剂量率、分次辐照和扩散效应等因素对类丁二炔凝胶复合材料的影响研究结果显示：在2~40 Gy/min的范围内,剂量响应随剂量率的变化较小;分次辐照与单次辐照的结果一致;类丁二炔囊泡在丙烯酰胺凝胶中无明显扩散效应。综上,该复合材料有望用于三维空间的剂量测定,剂量测量范围为100~2000 Gy。     

1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯伽马辐照下变色机制

基于密度泛函理论(Density Function Theory,DFT),对1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)相关产物的热力学参数及激发态进行了计算,同时利用高分辨电喷雾质谱(ESI-MS)对辐照后的TATB进行研究。结果表明:由TATB辐解生成含苯并呋咱结构的产物是热力学自发过程,激发态的计算结果表明含苯并呋咱结构产物的紫外吸收峰会发生红移,高分辨电喷雾质谱(ESI-MS)的结果表明TATB在辐照过程中生成了含苯并呋咱结构的产物。结合理论计算与实验结果,确认了TATB的主要辐解产物为含亚硝基苯并呋咱结构的产物,会在600~700 nm产生新的吸收峰,导致TATB的颜色由黄色变为绿色。