沸石及凹凸棒石矿物对核素銫的吸附性能研究

本文采用连续法研究了沸石及凹凸棒石矿物对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依据。实验表明:4A沸石对Cs 的平衡吸附量为271mg/g,沸石对Cs 的平衡吸附量为195mg/g,凹凸棒石对Cs 的平衡吸附量为22mg/g;单位质量4A沸石处理0.005mol/L Cs 溶液的能力最强,沸石稍次于4A沸石,凹凸棒石最弱;4A沸石对Cs 的阻滞效果最好,沸石略次之,凹凸棒石最差。     

极低放废物填埋场土壤对U、Sr的吸附及影响

为了解U、Sr在极低放废物预选场址土壤中的吸附行为,分别以238U和90Sr溶液为示踪剂,用静态吸附法测定吸附分配系数,并研究pH、共存离子、胶体等条件的影响.研究结果表明:场址土壤对U、Sr的最大分配系数分别为11 300和723 mL/g;U、Sr的吸附均符合Fruendlich等温吸附方程;当pH为4～8时,铀的吸附分配比最大,而锶的分配系数最小;Ca2+和Mg2+的引入均能降低土壤对U、Sr的吸附,且对Sr的影响大于对铀的影响;在CO2-3和C2O2-4浓度很低时,能显著降低U的吸附分配系数;而CO2-3的存在能够增大其对Sr的吸附;Fe(OH)3胶体的存在使U、Sr的吸附分配系数显著降低;腐殖酸(HA)的存在使土壤对U的吸附减弱,但能够增大Sr在土壤中的吸附.     

Sr，Cs在不同产地黏土中的吸附

采用批式法对不同产地的18种黏土材料进行了⁹⁰Sr，¹³⁷Cs的吸附分配系数测定，比较了不同材料的吸附性能。结果表明，在吸附达平衡时，浙江沸石对Sr的吸附分配系数为2 112.0 mL/g；内蒙古赤峰沸石对Cs的吸附分配系数为3 495.0 mL/g；均位于所有样品之首。产地不同的黏土样品其吸附分配系数差异很大，Sr的吸附分配系数分布在22.4～2 112.0 mL/g，Cs的吸附分配系数分布在43.5～3 495.0 mL/g；大部分样品对Cs的吸附大于对Sr的吸附；相同样品对Sr，Cs的吸附性能趋势基本一致。     

斜拉桥的多重内共振及其耦合过程研究

斜拉桥具有复杂的内共振特性,以往多是通过频率的倍数关系去研究多模态间的内共振,忽视了对耦合过程的研究。为研究其多重内共振及各模态相互耦合过程,进行了斜拉桥非线性动力学模型实验。实验观测到多重内共振及其导致的全桥大幅振动,发现当外激励频率约为长斜拉索固有频率2倍时,能激发其大幅"拍振",且两个"拍频"之和正好等于外激励频率。通过分段分析和无相移滤波研究了各模态的相互耦合过程。研究表明:斜拉桥非线性模态频率低于线性模态频率;多重内共振需经历一定时间的耦合作用方能引发斜拉桥大幅稳态振动;强迫振动、局部-混合模态耦合振动和组合内共振同时发生是单频外激励能激发斜拉索"拍振",且"拍频"之和等于外激励频率的根本原因。     

CFRP索斜拉桥面内自由振动的多索梁模型及模态分析

为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单梁-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典的面内振动的微分方程,通过索、梁连接处的动态平衡条件,建立多索梁模型面内振动理论.以双索梁为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面内自由振动的特征值问题.同时,建立双索梁的有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型的各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型的基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型的低阶频率,而梁弯曲刚度的提高对其高阶频率的提高比较明显.     

高温固相法制备锆英石工艺研究

为研究高温固相法制备锆英石的最佳工艺条件,以不同粒度的SiO2和ZrO2粉体为原料,在1 500℃条件下通过不同的保温时间进行锆英石的制备。利用激光粒度分析、X射线衍射、扫描电镜等手段对原料的粒度、物相与结构和微观结构进行表征。结果表明:不同粒度的SiO2和ZrO2粉体在1 500℃条件下通过保温1.5、3、4.5、6 h均可制备出锆英石,但d50=2.125μm的原料通过保温4.5、6 h所制备出的样品效果最好。利用高温固相法进行锆英石的工业化生产,原料的d50控制在2μm左右,在1 500℃条件下保温4.5 h的生产工艺比较合适,所制备样品的晶粒度主要集中在0.2~1.5μm之间。     

极低放射性废物填埋场中同位素迁移与屏障研究

在查明场址地球化学特征的基础上,研究了238U、90Sr在场址包气带土壤中的吸附与迁移特征。设计了一系列非均匀介质实验模型,研究了在瞬时源和连续源条件下238U、90Sr在非均匀介质中的迁移特征。同位素迁移屏障研究在研究场址围岩对核素的吸附特征的基础上,筛选出合适的矿物添加剂以提高场址岩土对90Sr迁移的屏障能力。结果表明,238U和90Sr在场址土壤中迁移速度分别为0.365和0.385mm/a。非均匀介质对同位素迁移影响首先是减弱了主流体的污染强度,同时延长了污染作用时间;添加剂人造沸石可作为90Sr迁移屏障材料。     

斜拉索主参数共振的稳定性分析

研究轴向激励下斜拉索的主参数共振的稳定性问题．考虑拉索垂度和几何非线性的影响,导出了拉索在轴向激励下的非线性参数振动方程．利用多尺度方法研究了斜拉索的主参数共振问题,并对其稳态解的稳定性作了较详细的分析．对斜拉索的主参数共振进行了数值模拟,得到了不同阻尼、初始条件及激励幅值作用下拉索的时程曲线．结果表明：斜拉索的固有频率与外激励参数对斜拉索稳态解的个数及其稳定性都存在直接影响,从而对斜拉索的参数设计起到了指导作用．     

基于Kelvin模型的粘弹性浅拱的动力稳定性

研究了外激励作用下非线性粘弹性浅拱的动力行为．通过达朗贝尔原理和欧拉一贝努利假定建立了浅拱的动力学控制方程,其中采用Kelvin模型来表示非线性粘弹性材料的本构关系,并利用Galerkin法将方程简化用于数值分析．分析了粘弹性材料参数、浅拱矢高、外激励幅值和频率对系统分岔和混沌等非线性动力学行为的影响,结果表明各种参数条件下系统的非线性动力特性十分复杂,周期运动、准周期运动和混沌运动窗口在一定条件下交替出现．     

混合体系多塔斜拉桥竖弯刚度评估动力学理论

基于斜拉桥的受力特点和形状特征,提出了用于混合体系多塔斜拉桥面内竖弯刚度评估的多梁离散弹簧动力学模型.首先,在课题组相关成果的基础之上,介绍了采用传递矩阵法对不同体系斜拉桥的处理方式.然后,通过使用连续性条件和边界条件,建立了混合体系多塔斜拉桥竖弯刚度评估的基本理论.最后,以赤石大桥为例,建立了相应的有限元模型,并将本文方法算出的频率与有限元和实测得到的频率进行对比,表明本文方法的正确性,可用于混合体系多塔斜拉桥面内竖弯刚度的评估.