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铀矿勘查中航空伽马能谱测量的特征参数和图像增强处理

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吴霁桐葛良全熊茂淋葛立权刘洪武成都理工大学地学核技术四川省重点实验室

本文在论述航空伽马能谱测量系统基础上，根据甘肃龙首山地区不同岩性地质体分布特征和测区航空伽马能谱切割线测量的铀、钍、钾含量数据，先验性地建立了不同岩性地质体放射性元素（铀、钍和钾）含量的高斯概率分布模型。根据航空伽马... 详细信息

本文在论述航空伽马能谱测量系统基础上，根据甘肃龙首山地区不同岩性地质体分布特征和测区航空伽马能谱切割线测量的铀、钍、钾含量数据，先验性地建立了不同岩性地质体放射性元素（铀、钍和钾）含量的高斯概率分布模型。根据航空伽马能谱测量获得的全测区铀、钍和钾含量数据，采用非线性最小二乘法拟合，构建了测区不同岩性地质体的分离模型，获得了不同岩性地质体高斯分布的钾、铀、钍含量均值与标准差。在此基础上，以0.6Th+0.2U+0.2K之和作为测区岩性特征参数Y，对测区不同岩性地质体分布范围进行了初步划分，并采用平滑、锐化、高斯聚类等图像增强处理方法，使不同岩性地质体边界变得更为清晰。Kappa系数检验表明，本方法的岩性区分效果达到一般的一致性。此外，以不同岩性的铀增量（ΔU）和钾增量（ΔK）为特征参数，采用图像增强处理方法，在测区圈定了6处铀含量增量异常和3处钾含量增量异常。所圈定的钾含量增量异常与铀含量增量异常在空间上吻合良好，有4处铀含量增量异常与已知铀矿床（矿点）分布一致，反映了测区内铀元素迁移富集与碱性热液活动具有相关性。本文采用航空伽马能谱测量特征参数与图像处理相结合的方法来划分测区岩性和预测铀矿床（点），具有重要的生产意义和地质找矿价值。

关键词：航空伽马能谱测量铀矿勘查特征参数岩性圈定图像处理

乌克兰钠交代型铀矿床成矿特征及对中国龙首山铀矿床的启示

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大地构造与成矿学 2024年

作者：王泽鑫宋昊陈友良张成江李梅成都理工大学地学核技术四川省重点实验室

钠交代型铀矿床因独特的钠交代作用而得名,其铀资源量位于全球各铀矿类型第四位。乌克兰位居世界首位的钠交代型铀资源储量和典型的铀矿化特征使乌克兰中央铀成矿省成为研究该类型铀矿床的理想对象,同时乌克兰钠交代型铀矿床勘查程度、... 详细信息

钠交代型铀矿床因独特的钠交代作用而得名,其铀资源量位于全球各铀矿类型第四位。乌克兰位居世界首位的钠交代型铀资源储量和典型的铀矿化特征使乌克兰中央铀成矿省成为研究该类型铀矿床的理想对象,同时乌克兰钠交代型铀矿床勘查程度、成矿理论研究程度均较高,对国内同类铀矿床的勘查开发及成矿理论研究具有借鉴意义。本文在总结乌克兰中央铀成矿省钠交代型铀矿床的成矿条件和成矿模式的基础上,将其与中国北祁连造山带龙首山地区的钠交代型铀矿床进行对比研究。与乌克兰印古尔地块长期处于稳定状态不同,北祁连造山带形成于早古生代阿拉善地块与祁连-柴达木地块的拼合背景下,大地构造背景上的差异导致了二者在触发富钠岩浆上涌的机制、赋矿岩体的岩性和矿物组合方面存在差异。但二者经历了相似的成矿过程—以钠交代为先导的一系列蚀变作用对岩体中的铀进行多次活化运移,最终在构造有利的部位富集成矿;二者具有高度一致的蚀变分带特征,及蚀变前后元素地球化学参数的相似变化趋势。乌克兰中央铀成矿省钠交代岩和深大断裂对钠交代型铀矿体具有良好控制作用,通过借鉴乌克兰钠交代型铀矿床的勘查、研究经验,及与我国龙首山地区钠交代型铀矿床的钠交代岩、矿体垂幅范围的对比研究,结合区域剥蚀程度分析,指出在龙首山地区深部仍有较好的找矿潜力。

关键词：钠交代型铀矿床热液蚀变成矿模式乌克兰中央铀成矿省龙首山成矿带

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砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化

原子能科学技术 2024年第2期58卷 471-480页

作者：张欣熠王猛谷懿王勇葛良全张庆贤李潇潇成都理工大学四川省地学核技术重点实验室四川成都610059 成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059 核工业北京地质研究院北京100029

砂岩型铀矿因其矿体埋深大、辐射信息被掩盖,传统放射性物探技术难以满足其勘查需求。本文基于天然土壤热释光测量技术,对砂岩型铀矿表层沉积岩样品的热释光特性进行了深入研究,明确了稳定热释光信号主要来源于长石与石英矿物成分。通... 详细信息

砂岩型铀矿因其矿体埋深大、辐射信息被掩盖,传统放射性物探技术难以满足其勘查需求。本文基于天然土壤热释光测量技术,对砂岩型铀矿表层沉积岩样品的热释光特性进行了深入研究,明确了稳定热释光信号主要来源于长石与石英矿物成分。通过甄选稳定的热释光信号,并基于200、237、263、325、375℃下稳定的热释光信号建立了适用于砂岩型铀矿勘查的优化测量流程。针对长石和石英混合矿物成分,测量流程选取的热释光信号在0~600 Gy辐照剂量范围内具有较好的剂量响应特性,且等效剂量测量值相对误差小于7%,兼顾了测量效率与准确性,可为天然土壤热释光法应用于砂岩型铀矿勘探提供技术参考。

关键词：砂岩型铀矿释光特性稳定释光信号释光测量流程

四川会理芭蕉箐地区钠长岩地球化学、年代学特征及其意义

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地球科学 2024年第3期49卷 893-906页

作者：刘亚杰徐争启宋昊李涛张苏恒姚建地学核技术四川省重点实验室四川成都610059 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 地球勘探与信息技术教育部重点实验室四川成都610059 核工业二八〇研究所四川广汉618300

四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段,是我国少有的元古宙产铀地区,其构造条件复杂,研究程度低,钠长岩作为本区重要的含铀岩石,对其更是鲜有报道,严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上,通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的... 详细信息

四川会理芭蕉箐地区位于康滇地轴中南段,是我国少有的元古宙产铀地区,其构造条件复杂,研究程度低,钠长岩作为本区重要的含铀岩石,对其更是鲜有报道,严重限制了进一步的铀矿勘查.在结合前人研究的基础上,通过对芭蕉箐地区1841铀矿化点的野外地质调查、钠长岩元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学测试分析,发现研究区钠长岩分为岩浆钠长岩与交代钠长岩,样品富集Th、U、Zr、REE等元素,相对贫Ba、K、Sr、Rb等元素,测年结果显示两类钠长岩主要峰值年龄为~2.3 Ga与~1.8 Ga.钠长岩岩石来源主要为下地壳变质泥岩部分熔融且有幔源物质加入,形成于陆内拉张构造环境.其原岩的形成与2.4~2.3 Ga期间发生在扬子地台西南缘的碰撞事件有关,并在1.8 Ga左右经历岩浆作用形成钠长岩,同时铀元素在此处大量富集.其年代学数据记录的两次岩浆活动,是Columbia超大陆聚合在扬子地块西南缘的响应.

关键词：扬子陆块西南缘 Columbia超大陆钠长岩地球化学锆石U-Pb定年岩石学

基于Geant4的微型透射式X射线管中背散射电子对出射光束影响

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核技术 2024年第4期47卷 58-65页

作者：董浪王明孙甜甜代伟张磊李国栋张庆贤谷懿曾国强成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610059 地学核技术四川省重点实验室成都理工大学成都610059

X射线管工作时,管内会产生大量的背散射电子。在X射线管内电场的作用下,背散射电子会被电场拉回到阳极靶上,并产生额外的X射线,最终对出射光束质量产生不利影响。背散射电子的分布与X射线管的特性(管电压和靶材料)密切相关。因此,本文... 详细信息

X射线管工作时,管内会产生大量的背散射电子。在X射线管内电场的作用下,背散射电子会被电场拉回到阳极靶上,并产生额外的X射线,最终对出射光束质量产生不利影响。背散射电子的分布与X射线管的特性(管电压和靶材料)密切相关。因此,本文将从透射式X射线管中背散射电子的分布规律出发,系统讨论靶材料和管电压引起的背散射电子变化以及其对出射光束质量的影响。首先,在Geant4代码中建立了透射式X射线管的物理模型,并将计算结果与文献数据进行对比验证;其次,开展了不同管电压与靶材料对X射线管中背散射电子分布的影响分析;最后,探究了在管电压作用下背散射电子对出射光束质量的影响。结果显示:当考虑电场时,X射线管的出射光束半高全宽(Full Width at Half Maxima, FWHM)、光子产额和特征峰产额会有所增加,表明背散射电子会对出射光束的质量产生一定的影响。结果同时显示:对出射光束质量影响程度最高主要是第一代和第二代被电场拉回的背散射电子。当管电压发生改变时,背散射电子对出射光束质量的影响程度也会改变,管电压越大,背散射电子对X射线管出射光束质量的影响也越明显。本研究结果为未来开展微型透射式X射线管的数值仿真计算提供参考。

关键词：透射式X射线管背散射电子管电压靶材料 Geant4

捷克波西米亚盆地斯特拉砂岩型铀矿床成矿特征及成矿模式

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中国地质 2024年第3期51卷 951-964页

作者：艾尔提肯·阿不都克玉木宋昊陈友良赵子超李巨初张成江成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 地学核技术四川省重点实验室四川成都610059

【研究目的】捷克波西米亚盆地斯特拉地区是著名的铀成矿区,区内砂岩型铀矿床的成矿作用复杂,厘定其成矿特征和成矿模式对于完善砂岩型铀矿成矿理论研究、对中国同类型矿床找矿勘查具有重要借鉴意义。【研究方法】本文在总结前人对斯... 详细信息

【研究目的】捷克波西米亚盆地斯特拉地区是著名的铀成矿区,区内砂岩型铀矿床的成矿作用复杂,厘定其成矿特征和成矿模式对于完善砂岩型铀矿成矿理论研究、对中国同类型矿床找矿勘查具有重要借鉴意义。【研究方法】本文在总结前人对斯特拉地区砂岩铀矿床地质特征和成矿条件的基础上,对其铀源、成矿阶段以及矿床成因进行综合研究并对中国松辽盆地同类砂岩型铀矿进行了对比研究。【研究结果】斯特拉矿床根据其矿物组合特征可划分为6个成矿阶段,分别是炭质-伊利石阶段、赤铁矿-高岭土阶段、铀富集阶段、多金属成矿阶段、褐铁矿化阶段以及赤铁矿-石英阶段。通过研究认为,出露于盆地东北部的元古代和古生代的黑云母花岗闪长岩和斑状黑云母花岗岩较低的Th/U值表明,这两类岩石中部分铀以活性铀形式存在,是成矿潜在的铀源。斯特拉矿床是以白垩系富铀沉积层位为基础,在其上叠加了早阿尔卑斯期岩浆热液作用,后因地壳缓慢上升,导致铀重新活化,进一步在盆地内层间氧化带局部叠加铀成矿作用,形成板状、脉状、卷状3种铀矿体共存的砂岩型铀矿床。【结论】本文提出了成矿模式:斯特拉地区砂岩型铀矿床属于多铀源—以盆地基底原始铀源为主、多阶段大地构造控矿—以早阿尔卑斯期(~70 Ma)造山运动为主、多成因复合成矿—以早阿尔卑斯期岩浆热液叠加成矿为主的“三多三主”复合成因砂岩型铀矿床。

关键词：砂岩型铀矿成矿特征成矿模式斯特拉地区波西米亚盆地捷克共和国矿产勘查工程

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惰性气体在LIBS中的辅助测量研究

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 601-609页

作者：许杰谷懿宋宝林葛良全张庆贤杨文佳成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059 成都理工大学地学核技术重点实验室四川成都610059 中广核工程有限公司广东深圳518124 四川省安全科学技术研究院综合所四川成都610041

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性气体因其优秀的物理性质(比热容,导电率,稳定的化学性质,较大的相对分子质量等)有利于辅助LIBS测量,增强光谱信号,提高检测下限,在激光诱导击穿光谱测量中的应用愈发频繁。因此,在详细调研了惰性气体于LIBS测量过程中的应用基础上,解析了其对光谱信号的影响因素,如很低的化学活性有效降低了空气中其他气体(氧气,氮气等)对光谱信号的吸收湮灭、较大的原子体积限制了等离子体向外扩张,使得单位体积内的温度大幅度上升、丰富的核外电子使产生的等离子体中自由电子大幅度上升,提高了电子密度、亚稳态的存在促使惰性气体对待测样品的延迟激发,辅助激发某些较轻元素并大幅度增加等离子体寿命、能量传递更能特定增强某些特殊能级的发射谱线,获得更高的增强因子、还分析了氡气通过衰变对发射谱线的影响,惰性气体的发射谱线也可用于计算样品的等离子体温度和电子密度等,对LIBS的辅助测量有重要影响。列举了亚稳态在LIBS测量中的应用和惰性气体在不同测量对象中对谱线信号的增强因子。分析比较了不同惰性气体在信号增强,烧蚀质量,时间演化方面的差异,结果表明,氦气相比其他惰性气体较为特殊,归结于其特殊的物理性质和核外结构,而其他气体随着周期数的增加,信号增强因子逐渐增加而烧蚀质量却逐渐减小,等离子的时间演化也逐渐变长,为LIBS测量中选择合适的惰性气体提供理论支持和参考。

关键词：光谱测量原子发射光谱分析法惰性气体综述

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高粱两步法厌氧发酵产己酸研究

食品科学技术学报 2024年第1期42卷 164-176页

作者：邓星成任志强曾波卫春会邓杰谢军黄治国四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000 中国轻工业酿酒生物技术及智能制造重点实验室四川宜宾644000

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵... 详细信息

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵液混合,并接种己酸复合菌液,厌氧发酵制得己酸。研究发现:通过优化丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液的发酵工艺,丁酸发酵液中的丁酸、乙酸产量达到20.16 g/L和8.47 g/L,淀粉转化率达到76.02%;乳酸发酵液中的乳酸产量和乳酸产率分别达到11.41 g/L和42.48%;乙醇发酵液中的乙醇产率可达95.06%。继续优化己酸发酵工艺,发现当乙醇发酵液和乳酸发酵液同时作为电子供体时,己酸产量和产率均显著提升,分别达到4.15 g/L和75.2 mg/g,且当乙醇发酵液和乳酸发酵液中乙醇与乳酸添加的质量浓度比为2∶1时,己酸产量和产率均达到最高,分别为6.65 g/L和99.78 mg/g。对己酸发酵过程中微生物与己酸的相关性分析发现,发酵过程中和己酸含量呈正相关的微生物有产己酸菌属(Caproiciproducens)、Clostridium_sensu_stricto_12、Pseudoclavibacter。其中Caproiciproducens随着发酵进行不断富集,到发酵后期相对丰度达到37.81%,是己酸形成的主要贡献者。希望研究可为无外源电子供体添加条件下,实现高粱两步法厌氧发酵生产己酸提供理论基础,为拓展高粱的资源化利用提供思路。

关键词：高粱两步法厌氧发酵己酸微生物群落产己酸菌属

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DPF和CDPF主动再生排放特性对比分析

内燃机学报 2024年第1期42卷 35-43页

作者：孟忠伟曾渤淞冉格萌陈钊西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产... 详细信息

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产生温度波峰,且再生效率略高于DPF;DPF再生过程中伴随着较高体积分数的CO排放,且升温阶段会出现一个低浓度的核模态颗粒排放窗口,后续再生阶段几乎无颗粒物释放;CDPF再生过程中几乎没有CO生成,但在再生阶段会伴随着大量的30 nm以下的小颗粒释放,且随着再生温度和碳载量的升高,CDPF出口颗粒物浓度逐渐升高.DPF和CDPF再生时分别具有不同优化窗口,既有利于减少颗粒物排放同时又保持较高的再生效率.

关键词：柴油机颗粒捕集器主动再生气体排放颗粒物排放