植物中有机结合氚制样条件的实验研究

为了准确评价环境生物中的氚水平,基于高温催化氧化的原理,建立了一套生物中有机结合氚(Organically Bound Tritium,OBT)的制样装置Pyrolyser高温分解熔炉,通过大量的条件实验,优化了OBT的制样条件,并对典型植物中OBT分析的不确定度进行了研究。结果表明,在该装置中OBT制备的最佳条件为通氧量100 m L·min-1、催化氧化温度800°C和氧化燃烧温度600°C,此时,植物样品中OBT的回收率可达85%以上。优化后高温分解熔炉的制样过程更加安全,样品燃烧氧化更加充分,完全满足环境植物中OBT的分析要求,可用于环境生物氚水平测量及评价。     

基于湿法氧化法测量放射性废树脂中3H和14C的方法

基于湿法氧化法对核电厂产生的放射性废树脂进行前处理,建立了树脂中³H和¹⁴C的测量方法,分析了影响方法回收率的因素,并对国内某核电厂废树脂中的³H和¹⁴C进行了测量。结果表明,H₂O₂浓度对方法回收率影响最大,在最优的氧化条件下,方法回收率达96.8%;³H和¹⁴C最小可探测比活度分别为41 Bq/g和1.3 Bq/g;¹⁴C测量结果与《生物样品中¹⁴C的分析方法 氧弹燃烧法》(GB/T 37865-2019)的测量结果相比,无显著性差异,¹⁴C测量精密度为10.2%。对国内某核电厂废树脂进行测量,³H和¹⁴C的平均比活度分别为（6 134 ±640） Bq/g和（2 724±147） Bq/g。     

植物样全氚制样装置的研制与验证

介绍了一种自行研制的用于进行植物样品全氚测量的制样装置,该装置将传统的高温氧化方式与明火燃烧的方式相结合,一次能够处理10.00～15.00g植物鲜样,处理时间为2～3h,与传统的高温氧化法相比,处理时间短,与国外同类装置相比,样品处理量大。经过实验验证,收集的冷凝水不需要再进行后续处理,可以直接进行液闪测量。     

氚衰变对氚化钛结构影响的XRD分析

氚自然衰变生成3He,3He的聚集会引起贮氚材料物理和化学性质的明显变化。本文以氚化钛为研究对象,运用XRD研究其晶体结构在贮存初期的演化规律,对氦在氚化钛贮存初期的时效行为进行了研究。结果表明:氚化钛特征峰的宽化是由氚衰变生成的3He累积所引起,氚化钛晶体结构保持fcc结构不变。     

环境生物有机氚分析方法的研究与应用

本文通过大量的实验,对所购买的Carbolite生物氚碳燃烧装置进行了局部改良,优化了环境生物有机氚分析方法的设置条件。优化后,样品的生成水回收率可达到80%以上,Carbolite生物氚碳燃烧装置氧化燃烧更充分,制样过程更安全;相同环境样品不同实验人员的测量结果相对偏差小于30%。结果表明,本文的分析方法具有重现性。     

尿氚制样系统的研制

为改善尿氚制样过程中自动控制差、制样效率低、操作流程复杂、耗能高等问题,研制了一套用于尿中氚分析的快速、批量尿氚制样系统,并通过相关实验对系统性能进行了测试。结果表明,系统制样的最佳制样条件是加热温度为200℃,蒸馏冷凝时间为10 min;系统制样稳定度高,重现性好,较以往的尿氚蒸馏装置制样效率提高了5倍,能耗降低了1/3,操作流程实现自动化。     

核设施氚气态释放后植物中有机氚的研究进展

从核设施释放到大气中的氚主要以氚化水（HTO）和氚化氢（HT）两种形式存在,最终以HTO的形式进入植物体。植物体中的氚有两种化学形态：自由水氚（TFWT）和有机氚（OBT）,其中OBT又被细分为交换性OBT和非交换性OBT。与TFWT相比,OBT在植物体内有较长的滞留时间和较大的剂量转换因子,在氚的食入剂量中OBT占主要份额,因此有必要对植物中的OBT展开全面研究。本文就植物中OBT的定义、交换性OBT和非交换性OBT的确定、OBT的形成过程及其影响因子、OBT预测模型的研究进行综述,同时对今后植物中OBT应重点研究的内容进行了简单分析,以期为植物中OBT的研究提供一定的参考。为准确评价OBT造成的辐射剂量,今后对OBT的研究中应着重从测量、夜间形成机理和环境中的行为等方面进行。     

新型氚蒸馏装置的研制及性能验证

为提高硅胶吸附法监测环境空气中氚的样品前处理效率,采用铸铝加热方式结合温度自动控制技术,研制了一种用于环境硅胶样品自动化氚水蒸馏的装置。经实验验证,该装置选择250℃的加热温度,15 min的蒸馏冷凝收集时间为硅胶吸附氚化水的最佳解析条件,此时对硅胶中氚化水的平均回收率大于99%,氚记忆效应小于0.2‰,100 g饱和硅胶样品能解析水7～10 ml,满足液闪测量要求,研制的氚水蒸馏装置较以往装置蒸馏效率提高了近3倍,能耗减少约77%。     

氚标记胆红素的研制及应用

由胆绿素经钠硼氚还原生成氚标记胆红素，而胆绿素是由胆红素经ＤＤＱ脱氢氧化形成，钠硼氚是在镍催化及高温下由钠硼氢与氚气交换得到，氚标记胆红素比活率为３０６ＴＢｑ／ｍｏｌ，放化纯度经高效液相色谱及纸层析鉴定均大于９５％，用氚标记胆红素进行开放血脑屏障的动物实验获得了满意的结果。     

环境和生物样品中3H和14C的测量

研究了环境和生物样品中^3H和^14C的测量方法。^3H测量步骤包括：样品氧化燃烧,使有机结合氚(OBT)转化为氚化水,用液闪法测量^3H活度。该方法的探测下限为1．2Bq／L。^14C测量步骤包括：将8g左右的样品经过燃烧爆炸后转变为CO2,并最终合成苯,用液闪法测量^14C的活度。该方法的探测下限(以C质量计)为1．0Bq／kg。文章同时给出了树叶、牛奶、动物、土壤等多种生物样品中^3H和^14C的测量结果。     

水蒸气对氢气燃烧影响的数值研究

核电站严重事故下,氢气的燃烧风险是影响安全壳完整性的重要因素,而水蒸气的存在对氢气、空气混合气体的燃烧会产生重要的影响。本文采用CAST3M软件,对局部小空间内氢气的燃烧特性以及水蒸气的影响进行研究。首先对THAI装置的典型实验工况进行模拟,表明了相关燃烧模型的可用性。然后将高度为6 m、直径为2.2 m的圆柱空间作为燃烧域,对其分别计算了8%、10%、12%氢气浓度下的燃烧,并与添加25%水蒸气的相应工况进行了对比。通过对燃烧域的温度、压力以及火焰传播速度的分析,表明添加水蒸气后燃烧产生的最大压力下降,火焰的最大温度下降,火焰传播的速度下降。研究表明,水蒸气的存在对氢气的燃烧具有抑制作用,能有效降低氢气燃烧产生的后果。     

含~3H标记物的生物样品的制备与测量

在液体闪烁技术中,消化法与燃烧法制备的样品同属均相测量。我们曾用HClO_4-H_2O_2消化制备含~3H的生物样品,遇到了测量效率过低、各种来源样品间的淬灭度相差较大等问题,后来采用了氧瓶燃烧法解决了这个问题。由于药物代谢研究中每批实验取自各种来源的生物样品很多,为此,我们结合本实验室条件,建立了一种用燃烧法制备含~3H标记物的生物样品,在LKB1215型液体闪烁仪上测量放射性的规范化操作程序。     

氢气-空气混合气体燃烧特性试验分析

为了保证严重事故下安全壳的完整性,氢气点火器燃烧缓解措施被广泛应用于核电站内。本文在1个20m3立式圆柱罐体内进行9.28%浓度下的氢气燃烧试验,结合GASFLOW数值模拟和其他试验数据,对本次试验结果进行了综合分析。试验和模拟结果均表明:9.28%浓度下氢气完全燃烧,罐体内温度和压力快速增加;燃烧过程中罐体内高温气体通过辐射传热、对流换热和相变传热3种方式向罐体结构散热,使得罐体内温度和压力随时间逐渐降低,达到泄压和冷却的作用;燃烧过程有明显的方向性,即点燃后火焰在浮力作用下沿罐体中心线向上传播,到达顶部后转而沿罐体四周向下燃烧,燃烧初期火焰速度为11.15m/s;试验中由于内部构件的影响,火焰传播更为复杂。     

热解燃烧废TBP/OK料液配制

采用热解燃烧法处理放射性废磷酸三丁脂/煤油(TBP/OK)溶剂时,为避免热解产生的磷酸腐蚀以及使其充分热解,需在TBP／OK溶剂中加八固磷剂和表面活性剂,并配成均匀、稳定料液。本工作研究配制TBP／OK乳状液和TBP主要降解产物磷酸二丁脂(DBP)对乳状液配制的影响。利用放射性废TBP／OK溶剂进行了热解燃烧废TBP/OK料液配制的配方验证，并推荐了一种能够满足工业规模处理放射性废TBP／OK的料液配方。     

小型堆严重事故下安全壳内氢气行为分析

采用MELCOR程序,对小型堆破口叠加全部电源丧失的典型严重事故进行计算,并对安全壳内发生氢气燃烧、爆炸的可能性进行分析。结果表明:主管道直径3.72%的破口叠加全部电源丧失后,堆芯裸露,出现熔堆事故;同时锆水反应产生的大量氢气进入安全壳,使安全壳内氢气含量上升,在安全壳局部空间、屏蔽水箱内出现氢气燃烧。但由于小型堆安全壳净容积较小,水蒸气含量较高,氧气含量较少,不会导致氢气爆炸。     

A Steam-Plasma Igniter for Aluminum Powder Combustion

High-temperature ignition is essential for the ignition and combustion of energetic metal fuels,including aluminum and magnesium particles which are protected by their highmelting-temperature oxides.A plasma torch characterized by an ultrahigh-temperature plasma plume fulfills such high-temperature ignition conditions.A new steam plasma igniter is designed and successfully validated by aluminum power ignition and combustion tests.The steam plasma rapidly stabilizes in both plasma and steam jet modes.Parametric investigation of the steam plasma jet is conducted in terms of arc strength.A high-speed camera and an oscilloscope method visualize the discharge characteristics,and optical emission spectroscopy measures the thermochemical properties of the plasma jet.The diatomic molecule OH fitting method,the Boltzmann plot method,and short exposure capturing with an intensified charge coupled device record the axial distributions of the rotational gas temperature,excitation temperature,and OH radical distribution,respectively.The excitation temperature at the nozzle tip is near 5500 K,and the gas temperature is 5400 K.     

99Tcm(CO)3-CNRGD的制备及生物学评价

合成了含异腈基团的多肽偶联物（CNRGD）,并用［⁹⁹Tc^m(CO)₃(H₂O)₃］⁺标记,得到具有与整合素α_vβ₃受体多结合位点的⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD,并对其进行了体内外生物学评价。结果表明,在优化的标记条件下,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD的标记率达到77%,纯化后,标记物放射化学纯度大于96%。体外稳定性实验显示其具有很高的稳定性;脂水分配系数显示其具有较好的脂溶性。正常小鼠体内分布显示,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD在血液中清除较快,主要通过肝肾代谢。荷MCF-7人乳腺癌裸鼠体内分布显示,注射1、4h后,标记物在肿瘤部位的摄取值达(2.38±0.37)%ID/g和(1.57±0.21)%ID/g,瘤/血比分别达0.71±0.09、1.15±0.15,表明该标记物在肿瘤细胞中有一定的摄取和较长的滞留时间。     

钠滴氧化燃烧特性的实验研究

液态钠泄漏和燃烧是钠冷快堆在运行中一多发的常见事故。本文主要针对液态钠滴在不同初始温度(140~370℃)和氧浓度(4%~21%)条件下的氧化燃烧行为进行实验研究。实验通过1套钠滴燃烧装置和高速摄像机使钠滴的氧化燃烧行为可视化。实验结果表明:钠滴的初始温度和氧浓度越低,钠滴表面产生的柱状氧化物越长;在相同氧浓度条件下,钠滴初始温度越高,越易着火燃烧;钠滴初始温度在200℃以下时很难点燃,当有扰动破坏了表面的氧化层结构时,钠滴也会逐渐燃烧;钠滴初始温度在140~370℃的条件下,氧浓度≥12%时,钠滴能燃烧充分,最高温度基本可升至600~800℃;氧浓度12%时,燃烧并不充分,燃烧的最高温度均在600℃以下。这些结果对柱状流及雾状钠火的研究有重要的指导意义。     

[2,3-~3H]-琥珀酰环-磷酸腺苷的制备

目前市售的[8-~3H]-cAMP不仅比放射性不高(10—30Ci/mmol),而且在放射免疫分析中需要先将其乙酰化或琥珀酰化。为提高分析的灵敏度及简化操作步骤,我们参考有关文献研究了氚标记cAMP的新途径。制得的高比放射性[2,3-~3H]-ScAMP直接用于cAMP放射免疫分析,效果满意,现报道如下。