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基于PIPSBOX测量气态碳-14流出物装置的设计

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核电子学与探测技术 2024年

作者：张彦彪汪传高郭庐阵肖思敏骆志平邬蒙蒙庞洪超吴展华刘畅中国原子能科学研究院

14C作为环境影响评价中重要核素，现有测量技术很难实现核设施气态14C流出物的在线测量。这里，我们基于PIPSBOX测量技术研制了气态14C流出物在线测量装置的原理样机。模拟了PIPSBOX测量14C的探测效率，理论证明测量的可行性。通过将不... 详细信息

14C作为环境影响评价中重要核素，现有测量技术很难实现核设施气态14C流出物的在线测量。这里，我们基于PIPSBOX测量技术研制了气态14C流出物在线测量装置的原理样机。模拟了PIPSBOX测量14C的探测效率，理论证明测量的可行性。通过将不同形式的14C气体转化为14CO2形态，以便进行低温分离14CO2提高14C浓度，最后实现PIPSBOX测量14C气体。最终在3 h内，该系统测量14C的最小可探测活度浓度达到0.99 Bq/m3，小于现在连续取样一周的探测下限10 Bq/m3，这项工作建立了14C测量新方法，实现了气态14C流出物的在线测量，也为大气中14C在线测量提供参考。

关键词：气态 C 在线测量 PIPSBOX 最小可探测活度浓度

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Y玻璃微球用于胰腺癌治疗时的器官剂量计算

中国辐射卫生 2024年

作者：王江霞王薇汪传高郭金森庞洪超中国原子能科学研究院

[目的]通过建立个体体素模型，模拟计算胰腺癌治疗中90Y玻璃微球给药后对胰腺及周围敏感器官的吸收剂量，为90Y玻璃微球应用于胰腺癌治疗的临床应用提供技术支撑；[方法]首先，在Geant4软件中基于患者CT图像构建个体体素模型，计算0.01... 详细信息

[目的]通过建立个体体素模型，模拟计算胰腺癌治疗中90Y玻璃微球给药后对胰腺及周围敏感器官的吸收剂量，为90Y玻璃微球应用于胰腺癌治疗的临床应用提供技术支撑；[方法]首先，在Geant4软件中基于患者CT图像构建个体体素模型，计算0.01～1MeV范围内12种单能电子比吸收分数(SAF)与ICRP权威数据进行比对验证；然后利用上述模型及方法计算90Y微球在胰腺中均匀和非均匀分布时各靶器官的吸收剂量；[结果] 基于建立的模型计算的SAF值与经质量校准后的ICRP数据比较误差不超过3.89%；90Y在胰腺内均匀分布时，胰腺吸收剂量4.69×10-7Gy/Bq，肝、肾脏以及脾的吸收剂量分别为6.15×10-12、6×10-12和1.65×10-11Gy/Bq；90Y在肿瘤内分布时，肿瘤吸收剂量为6.69×10-6Gy/Bq，正常胰腺剂量为5.72×10-8Gy/Bq；处方剂量120Gy情况下，肿瘤体积V与给药活度A的拟合关系为二次函数；肿瘤中心集中给药所需活度相对较低。[结论]建立的基于个体体素模型的MC剂量计算方法，准确预测了90Y玻璃微球治疗胰腺癌时周围敏感器官(肝、肾脏以及脾脏)的吸收剂量，计算结果以及对给药活度影响因素的分析将为90Y玻璃微球用于胰腺癌的临床研究提供数据支持。

关键词： Y玻璃微球胰腺癌治疗剂量计算

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核设施气态放射性氙在线监测系统研制

中国辐射卫生 2024年第1期33卷 56-60页

作者：郭庐阵庞洪超汪传高张彦彪王莹邬蒙蒙董信芳陈凌中国原子能科学研究院北京102413

目的当前,大气环境中的放射性氙^(131)mXe、^(133)mXe、^(133)Xe和135Xe等同位素主要来源于各种反应堆的运行活动及反应堆重特大事故泄露,为提升核设施场所及其流出物中放射氙在线监测能力,研制高灵敏氙在线监测系统用于核设施场所及... 详细信息

目的当前,大气环境中的放射性氙^(131)mXe、^(133)mXe、^(133)Xe和135Xe等同位素主要来源于各种反应堆的运行活动及反应堆重特大事故泄露,为提升核设施场所及其流出物中放射氙在线监测能力,研制高灵敏氙在线监测系统用于核设施场所及气态流出物中放射性氙活度浓度监测、预警和报警。方法采用氙膜分离浓缩技术,氙高效选择吸附技术和低本底特征伽马能谱分析方法建立了一套核设施气态放射性氙在线监测系统。结果放射性氙在线监测系统在取样1 h,测量1h的运行模式下,对^(133)Xe的最小可探测活度浓度约为(1.43±0.03) Bq/m^(3)。结论该系统可较好地用于核动力厂和同位素生产堆等核设施场所及气态流出物中氙活度浓度的在线监测,有助于提升人员、环境及核设施安全水平。

关键词：膜分离选择吸附低本底测量氙在线监测

三种分离富集气态14C流出物方法的效果初步探讨

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中国辐射卫生 2024年第04期 364-369页

作者：张彦彪汪传高郭庐阵邬蒙蒙庞洪超骆志平陈凌中国原子能科学研究院

目的考察膜分离、吸附分离和低温分离3种物理分离气态14C方法的分离效果，筛选出最佳分离方法，为14C在线监测中14CO2的分离富集提供参考。方法设计实验方案，分别搭建3种分离实验装置进行分离纯化实验，对3种方法分离CO2的纯度、回... 详细信息

目的考察膜分离、吸附分离和低温分离3种物理分离气态14C方法的分离效果，筛选出最佳分离方法，为14C在线监测中14CO2的分离富集提供参考。方法设计实验方案，分别搭建3种分离实验装置进行分离纯化实验，对3种方法分离CO2的纯度、回收率及分离时间进行分析。结果 3种分离方法对CO2均有一定分离效果，在一定条件下获得20 m L样品气体，膜分离法需用时0.5 h获得样品纯度为0.048 6%～0.048 8%VOL的CO2的气体，回收率仅为2.5%～12.7%;MOF材料吸附分离法需消耗24～30 h，获得样品纯度为20.2%～47.5%VOL的CO2的气体，回收率为57.3%～63.2%；低温分离法则要消耗3 h，可获得样品纯度为96.0%～99.8%VOL的CO2的气体，回收率为81.5%～92.5%。结论低温分离法分离得到CO2纯度和回收率要比膜分离法和MOF材料吸附分离法高，分离时间适中，可为实现气态14C流出物快速测量中14C的富集技术提供参考。

关键词：分离气态14C 纯度回收率时间在线监测

三种分离富集气态C流出物方法的效果初步探讨

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中国辐射卫生 2024年

作者：张彦彪汪传高郭庐阵邬蒙蒙庞洪超骆志平陈凌中国原子能科学研究院

目的考察膜分离、吸附分离和低温分离3种物理分离气态14C方法的分离效果，筛选出最佳分离方法，为14C在线监测中14CO2的分离富集提供参考。方法设计了实验方案，分别搭建了三种分离实验装置进行分离纯化实验，对三种方法分离CO2的纯... 详细信息

目的考察膜分离、吸附分离和低温分离3种物理分离气态14C方法的分离效果，筛选出最佳分离方法，为14C在线监测中14CO2的分离富集提供参考。方法设计了实验方案，分别搭建了三种分离实验装置进行分离纯化实验，对三种方法分离CO2的纯度、回收率及分离时间进行分析。结果结果表明，3种分离方法对CO2均有一定分离效果，在一定条件下获得20mL样品气体，膜分离法需用时0.5h获得样品纯度为0.0486%～0.0488%VOL的CO2的气体，回收率仅为2.5%～12.7%；MOF材料吸附分离法需消耗24～30h，获得样品纯度为20.2%～47.5%VOL的CO2的气体，回收率为57.3%～63.2%；低温分离法则要消耗3h，可获得样品纯度为96.0%～99.8%VOL的CO2的气体，回收率为81.5%～92.5%。结论低温分离法分离得到CO2纯度和回收率要比膜分离法和MOF材料吸附分离法高，分离时间适中，可为实现气态14C流出物快速测量中14C的富集技术提供参考。

关键词：分离气态 C 纯度回收率时间在线监测

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核电站废树脂清洁解控监测实践

中国辐射卫生 2024年第1期33卷 87-91页

作者：涂兴明文富平徐旭涛侯术果娄海林潘竞舜汪传高中国原子能科学研究院北京102413

目的建立一套核电站废树脂清洁解控监测流程,满足解控要求并简化监测工作。方法依据我国现行的法律法规、标准相关要求和核电站运行过程中产生的轻微污染废树脂运行实践,为准确监测待解控废树脂的放射性核素活度水平,针对取样方法、... 详细信息

目的建立一套核电站废树脂清洁解控监测流程,满足解控要求并简化监测工作。方法依据我国现行的法律法规、标准相关要求和核电站运行过程中产生的轻微污染废树脂运行实践,为准确监测待解控废树脂的放射性核素活度水平,针对取样方法、样品均匀性和代表性检验、放射性监测内容与方法及监测简化流程等进行较深入的探讨。结果建立一套流程完成核电站废树脂的清洁解控监测,解控了满足要求的55桶废树脂。结论良好的清洁解控流程实现树脂取样的代表性,提高监测数据的准确性,既能区分放射性废物和解控废物,同时可简化监测流程,为今后的废树脂解控工作提供依据和参考。

关键词：核电站废树脂清洁解控监测

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粪样中^(241)Am测量方法的探索

中国辐射卫生 2022年第5期31卷 542-547页

作者：宋伟娜尹云云李爱云汪传高骆志平庞洪超中国原子能科学研究院北京102413

目的对粪样中超铀核素^(241)Am的分析测量方法进行研究,初步建立粪样中^(241)Am的分析方法,为工作人员内照射监测提供技术支持。方法利用自行研制的粪样取样器和碳化灰化炉对粪样采集处理;采用DGA树脂对粪样中^(241)Am进行分离纯化的方... 详细信息

目的对粪样中超铀核素^(241)Am的分析测量方法进行研究,初步建立粪样中^(241)Am的分析方法,为工作人员内照射监测提供技术支持。方法利用自行研制的粪样取样器和碳化灰化炉对粪样采集处理;采用DGA树脂对粪样中^(241)Am进行分离纯化的方法研究,用^(243)Am为示踪剂并采用正交法进行条件优化实验。结果初步确定以6 Mol/LHNO^(3)为上柱酸度、0.6 mL/min上柱速度和解析体积为12 mL的最佳分离纯化的条件;同时基于ICP-MS对粪样进行质谱测量分析,确定了基于ICP-MS的^(241)Am的检出限为9.79×10^(−4)Bq,测量结果理想,具有可行性。结论本文建立的方法在一定程度上弥补了对粪样中^(241)Am测量方法研究的空缺,对内照射监测和分析人员保护有实际意义。

关键词：粪样 ^(241)Am 分离纯化 ICP-MS

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钚气溶胶α反冲迁移的蒙卡模拟

中国辐射卫生 2023年第4期32卷 398-401页

作者：李传龙郭金森汪传高庞洪超刘森林中国原子能科学研究院北京100023

目的评估钚气溶胶α反冲导致的迁移能力。方法本文用蒙特卡罗方法对含钚纳米气溶胶的反冲沉降和布朗运动进行了模拟。首先抽样了反冲角度和沉降过程中的布朗运动纵向落地首达时,然后抽样出横向布朗运动位移来确定气溶胶最终沉降位置。... 详细信息

目的评估钚气溶胶α反冲导致的迁移能力。方法本文用蒙特卡罗方法对含钚纳米气溶胶的反冲沉降和布朗运动进行了模拟。首先抽样了反冲角度和沉降过程中的布朗运动纵向落地首达时,然后抽样出横向布朗运动位移来确定气溶胶最终沉降位置。结果对于粒径10-50 nm的气溶胶单次反冲沉降作用最大的迁移距离为1.39μm,布朗运动会使其迁移能力增大,大概率沉降至100μm以内,仍有小概率长时间滞空悬浮。结论α反冲是钚气溶胶迁移的机制之一。纳米气溶胶长距离迁移的重要机制是反冲后的布朗运动可能使其长时间悬浮。

关键词：钚气溶胶 α反冲蒙特卡罗

基于电感耦合等离子体质谱的粪样中钚-239测量方法探索

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中国辐射卫生 2023年第6期32卷 632-635页

作者：郑国文汪传高尹云云骆志平庞洪超中国原子能科学研究院核安全研究所北京102413

目的探索建立一种基于电感耦合等离子体质谱仪的粪样中钚-239测量手段,为人员内照射评价提供一种全新方法。方法对工作人员进行粪样取样后加标,利用碳化灰化和微波消解装置对样品进行预处理,用TEVA树脂对样品进行分离纯化后采用电感... 详细信息

目的探索建立一种基于电感耦合等离子体质谱仪的粪样中钚-239测量手段,为人员内照射评价提供一种全新方法。方法对工作人员进行粪样取样后加标,利用碳化灰化和微波消解装置对样品进行预处理,用TEVA树脂对样品进行分离纯化后采用电感耦合等离子质谱仪进行测量。结果基于电感耦合等离子体质谱的粪样中钚-239测量方法检出限为1.91×10^(-4)Bq。结论在常规监测过程中,假设监测周期为12个月,对于S类物质,空气动力学直径为5μm时,该方法检出限对应的待积有效剂量为0.17 mSv,满足国家相关标准要求,可对工作人员内照射的准确评价提供一种全新手段。

关键词：电感耦合等离子体质谱粪样钚-239 内照射