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γ能谱法测量分析阀门中铀滞留量技术研究

原子能科学技术 2024年第2期58卷 489-497页

作者：王晶何丽霞邵婕文李育蓉中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

定量测量工艺设备中的滞留量是核设施核材料测量的技术难点之一,对辐射防护、核材料临界安全和核材料闭合衡算具有重要意义。在核材料工艺生产线上,阀门与管道的连接方式不利于取样,因此,非破坏性分析方法更适合用于开展阀门中滞留量的... 详细信息

定量测量工艺设备中的滞留量是核设施核材料测量的技术难点之一,对辐射防护、核材料临界安全和核材料闭合衡算具有重要意义。在核材料工艺生产线上,阀门与管道的连接方式不利于取样,因此,非破坏性分析方法更适合用于开展阀门中滞留量的测量。本文采用无源效率刻度,针对球阀和蝶阀这两种最常见的阀门,建立了探测器全能峰绝对探测效率分析模型。运用坐标变换方法,实现了阀门分析模型的快速建立。在实验室条件下采用标准点源和铀样品进行了初步验证,铀样品中235 U含量的测量分析结果和标称值的相对偏差小于15%。坐标变换方法可快速准确地建立各种类型阀门的分析模型,为测量分析模型的建立提供了简便易行的解决方案。

关键词：滞留量阀门蒙特卡罗模拟 γ能谱法

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钚吸附行为研究进展

核化学与放射化学 2024年第1期46卷 37-45,I0005页

作者：张烨李想王文涛中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

Pu是一种非常关键的放射性元素,其分离纯化是乏燃料后处理中的核心技术,同时,研究Pu的分离也对环境保护和放射性污染修复具有重要的意义。目前分离纯化Pu的主要方法有沉淀法、萃取法、吸附法等,其中吸附法是分离纯化Pu的重要方法之一。... 详细信息

Pu是一种非常关键的放射性元素,其分离纯化是乏燃料后处理中的核心技术,同时,研究Pu的分离也对环境保护和放射性污染修复具有重要的意义。目前分离纯化Pu的主要方法有沉淀法、萃取法、吸附法等,其中吸附法是分离纯化Pu的重要方法之一。吸附法具有操作简单,吸附速率快等优点,同时吸附材料具有较大的吸附容量、价格低廉等优点。本文根据吸附材料性质的不同,主要从天然矿物、聚合物树脂、无机氧化物、碳材料以及纳米材料等五个方面介绍了国内外对Pu吸附行为的研究进展,总结了不同吸附材料对Pu的吸附能力及其影响因素,讨论了相关吸附机理,对不同材料的优缺点进行了分析;最后,就Pu吸附分离研究和应用存在的问题和未来发展方向进行了分析和展望,以期对包括Pu在内的放射性元素吸附分离研究和应用提供参考。

关键词： Pu 吸附吸附机理吸附分离吸附材料

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含铀微粒分析技术研究进展

核化学与放射化学 2024年第3期46卷 193-204,I0001页

作者：胡睿轩沈彦李力力赵永刚中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

含铀微粒分析是核保障领域环境取样分析中的一项重要技术。在涉铀核活动尤其是铀浓缩过程中,会向环境中释放含铀气溶胶,其干燥后形成的含铀微粒与自然界形成的含铀微粒在同位素组成、元素组成、杂质组成等方面均存在明显差异。因此,可... 详细信息

含铀微粒分析是核保障领域环境取样分析中的一项重要技术。在涉铀核活动尤其是铀浓缩过程中,会向环境中释放含铀气溶胶,其干燥后形成的含铀微粒与自然界形成的含铀微粒在同位素组成、元素组成、杂质组成等方面均存在明显差异。因此,可以通过分析所采集样品中微米或亚微米级尺寸含铀微粒的特征信息,为相应核设施、核活动的监测提供判断依据。经过近30年发展,目前已形成了较为成熟的含铀微粒分析方法体系。本文简单介绍了包括样品采集、初步筛选、微粒回收、识别及定位和测量在内的微粒分析流程,对比了各个环节常用技术手段的优缺点。同时,分别讨论了含铀微粒同位素分析、形貌及元素化合物组成分析、年龄分析三个研究方向的研究进展。最后,根据研究现状,结合国际原子能机构(IAEA)核查发展和实施支持计划(Development and Implementation Support Programme for Nuclear Verification),展望了未来含铀微粒分析技术的研究发展方向。

关键词：核保障铀微粒分析

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不同粒径白云母对镎的吸附性能

核化学与放射化学 2024年第3期46卷 271-279,I0004页

作者：张积桥兰友世黄昆杨素亮张生栋中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

结合理论计算和静态吸附实验研究了白云母矿物对Np(Ⅴ)的吸附行为,为评估核废物处置场周围安全性提供参考依据。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、材料比表面积(BET)、NaI(Tl)γ谱等手段研究不同粒径的白云母对239Np(Ⅴ)的吸附行为... 详细信息

结合理论计算和静态吸附实验研究了白云母矿物对Np(Ⅴ)的吸附行为,为评估核废物处置场周围安全性提供参考依据。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、材料比表面积(BET)、NaI(Tl)γ谱等手段研究不同粒径的白云母对239Np(Ⅴ)的吸附行为。探讨了时间、pH值、有无CO_(3)^(2-)等影响因素对不同粒径白云母吸附Np(Ⅴ)的影响。结合基于第一性原理的密度泛函,选取B3LYP为泛函、6-31G^(*)为基组,开展了量子化学计算获得位点的解离常数(pKa)值,以描述骨架结构的电子行为。实验结果表明:不同粒径的白云母对Np(Ⅴ)吸附有影响,环境中有无对吸附分配系数也有影响,但随着白云母粒径减小,活性位点暴露越多,吸附分配系数趋势有差异。结合SEM图和吸附分配系数曲线可知,随着样品研磨目数增大,端面暴露增多,甚至层状白云母被剥离,在碱性区域其吸附分配系数略有增大,但吸附分配系数均小于100。其中少量Np(Ⅴ)富集在细粒至极细粒的矿物中,与较细粒的沉积物有关。白云母对Np(Ⅴ)的吸附很弱,吸附不是主导作用,Np(Ⅴ)在白云母矿物中主要是随地下水迁移。

关键词：白云母 Np(Ⅴ) 吸附地下水迁移

2.94μm LiNbO_(3)声光调Q Er:YAG激光输出脉冲特性

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物理学报 2024年第4期73卷 186-191页

作者：王滔宁姜玲玲程庭清王礼江海河中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031

2.94μm纳秒铒激光是宽调谐中红外激光和临床医疗研究中重要的固体激光源.本文研制了新型LiNbO_(3)声光调Q Er:YAG激光器,研究了20 Hz重复频率下不同调Q延迟时间和耦合腔镜反射率对激光输出脉冲特性的影响规律.根据测量激光器的热透镜... 详细信息

2.94μm纳秒铒激光是宽调谐中红外激光和临床医疗研究中重要的固体激光源.本文研制了新型LiNbO_(3)声光调Q Er:YAG激光器,研究了20 Hz重复频率下不同调Q延迟时间和耦合腔镜反射率对激光输出脉冲特性的影响规律.根据测量激光器的热透镜焦距设计了凹凸谐振腔补偿热透镜效应,获得了激光单脉冲能量为34.68 mJ、脉冲宽度为119.9 ns的调Q输出,相应的峰值功率为289.24 kW,与平平腔相比输出能量提高了2.09倍.据我们所知,这是目前声光调Q Er:YAG激光器中获得的最高能量,可为进一步研究宽调谐中红外激光技术提供新的手段.

关键词：固体激光器 Er:YAG LiNbO_(3)声光调Q开关

激光诱导击穿光谱在乏燃料后处理中的应用研究进展

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冶金分析 2024年第5期44卷 38-46页

作者：康晓燕朱海巧左臣应浙聪中国原子能科学研究院放射化学研究所

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种多元素同测技术，具有制样简单、检测速度快、对环境容忍度高、可实现远程测量、具备在线分析能力等特点，在乏燃料后处理中的工艺过程控制及设施安全运行监测中具有极大优势。近年来利用激光诱导击穿光谱... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种多元素同测技术，具有制样简单、检测速度快、对环境容忍度高、可实现远程测量、具备在线分析能力等特点，在乏燃料后处理中的工艺过程控制及设施安全运行监测中具有极大优势。近年来利用激光诱导击穿光谱进行核材料的分析研究逐渐增多，文章对激光诱导击穿光谱在熔盐、废气及气态铀、高放废液及固化体、表面沾污、合金及其氧化物检测等方面的研究进展进行介绍，并对其在定量分析中存在的问题进行总结，对未来在核领域的发展进行了展望。

关键词：乏燃料后处理激光诱导击穿光谱(LIBS) 熔盐高放废液表面沾污

生物质能源可以帮煤化工解困--访中国工程院院士、中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员蒋剑春

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中国石油和化工产业观察 2021年第11期 12-15页

作者：陈继军蒋剑春不详中国工程院中国林业科学研究院林产化学工业研究所

实现双碳目标是中国政府对国际社会的庄严承诺,体现的是国家意志。而能耗双控又是实现双碳目标的有效举措之一。可以预见,能源化工行业面临的压力将持续并加剧。著名林产化工专家、中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员、中国工... 详细信息

实现双碳目标是中国政府对国际社会的庄严承诺,体现的是国家意志。而能耗双控又是实现双碳目标的有效举措之一。可以预见,能源化工行业面临的压力将持续并加剧。著名林产化工专家、中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员、中国工程院院士蒋剑春在接受记者采访时表示,规模化开发利用生物质能源是能源化工行业,尤其是煤化工产业破局脱困的现实路径。

关键词：林产化学工业中国工程院院士规模化开发煤化工产业林产化工生物质能源能源化工有效举措

模拟处置条件下钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为研究

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原子能科学技术 2024年

作者：龙浩骑周舵刘晨陈曦李遥王波谭盛恒中国原子能科学研究院放射化学研究所

钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素，在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患，影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为，本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为，测定了钚胶体的粒... 详细信息

钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素，在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患，影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为，本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为，测定了钚胶体的粒径分布，并探究了pH(6.0～10.0)和离子强度（0.10～0.3 mol/L）对钚在北山地下水-膨润土体系中的胶体稳定性和粒径的影响。结果表明：pH对钚胶体、膨润土胶体粒径和Zeta电位的影响不大；离子强度对Zeta电位的影响不大，但会加速胶体的团聚。钚的迁移行为和GMZ膨润土的胶体行为密切相关。在本实验条件下，约有85%的钚吸附在膨润土胶体上，膨润土胶体的存在不利于阻滞钚的迁移。

关键词：膨润土地下水胶体钚

基于大口径高温固定点黑体的光谱辐射照度国家基准量值复现新方法

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 925-931页

作者：代彩红王彦飞李玲吴志峰谢一航中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所北京100029

采用国际前沿的大口径高温固定点黑体新技术,中国计量科学研究院NIM(National Institute of Metrology)组建了大口径钨碳-碳WC-C高温固定点黑体辐射源,在3020.11 K的融化点温度,实现了250~2500 nm光谱辐射照度、相关色温和分布温度基准... 详细信息

采用国际前沿的大口径高温固定点黑体新技术,中国计量科学研究院NIM(National Institute of Metrology)组建了大口径钨碳-碳WC-C高温固定点黑体辐射源,在3020.11 K的融化点温度,实现了250~2500 nm光谱辐射照度、相关色温和分布温度基准的量值复现。这是国际上首次将大口径高温固定点黑体技术成功应用于光谱辐射度基准复现领域。针对大口径固定点黑体熔化温坪曲线的特点、以及测量期间温坪曲线中间部分缺失的问题,提出了固定点熔化温坪拐点温度计算新方法,重构了缺失的熔化温坪曲线。采用光谱比较法,通过双光栅光谱比较测量系统将黑体的量值传递至光谱辐射照度副基准灯组,完成光谱辐射照度基准量值的复现和保存。新的量值复现方法将黑体温度的测量不确定度减小为0.36 K,缩短了量传链,实现光谱辐射照度最佳测量不确定度0.25%(k=2)。在250~2500 nm,基于固定点新方法和传统变温黑体法进行量值复现的平均偏差为0.42%,将两种方法相结合,最终实现我国光谱辐射照度基准的测量不确定度(k=2)为:250~400 nm,U rel=1.9%~0.43%;400~1000 nm,U rel=0.43%~0.25%;1000~2200 nm,U rel=0.25%~0.76%;2200~2500 nm,U rel=0.76%~2.4%。基于固定点黑体的光谱辐射照度量值复现技术已经应用于遥感仪器的辐射定标,用于提升仪器的测量准确度。

关键词：光谱辐射照度大口径固定点黑体变温黑体国家基准测量不确定度