衰变子体对锕系核素固化体结构和性能的影响

由于高放废物中的锕系核素不断发生α衰变,因此锕系核素的处理和处置必须考虑α内辐照效应和新生成的子体影响。对于有长寿命衰变子体的锕系核素固化,其固化体的长期安全稳定在很大程度上取决于衰变子体的行为。针对241Am,243Cm的α衰变过程中子体的寿命远大于母体的行为,利用级联衰变理论计算了核素含量随衰变时间的变化规律,计算结果显示在长达数万年的处置时间内,长寿衰变子体将是固化体的主要成分。锕系核素的锆石结构固化体(AnSiO4)研究表明,锕系核素在衰变过程中固化体的体积随锕系核素离子半径呈线性变化。计算表明在锕系核素固化体上万年的地址处置过程中,子体导致的241Am和243Cm锆石结构固化体(AnSiO4)的体积将分别增大约4%,5%。子体核素的产生将影响锕系核素固化体的抗辐照性能。     

三价锕系金属结合能的计算

应用ＥＥＴ理论，给出了三价锕系金属结合能计算公式，得出了已经知道晶体结构的三价锕系金属结构能，这将有利于对锕系金属宏观性能的理论解释。     

Fenton-铁氧体一步工艺处理锕系核素污染分析废液研究

为了高效地对锕系核素污染分析废液进行处理,为同时含有锕系核素及有机物的废水的处理提供指导,提出了Fenton-铁氧体一步处理工艺,本研究首先对该方法的配方进行了优化,然后探究了pH值、温度对处理时间及处理效果的影响,最后验证了该方法对不同活度废液的适应性。结果表明：将FeSO4·7H2O和H2O2的添加比例控制在3:1,可在一步工艺中实现了Fenton氧化和铁氧体共沉淀,同时完成破络和核素去除。在废液与FeSO4·7H2O之比小于等于1 L：1.85 g的条件下,该方法对总α比活度在102~107 Bq·L-1量级范围的锕系核素污染废液均有较强的适应性,净化系数均超过100。当共沉淀pH值与温度增加时,处理效果、效率均随之提升,沉淀物体积亦进一步降低。可见相较于公开报道的Fenton氧化、铁氧体共沉淀两步处理工艺,本研究提出的一步工艺可明显减少处理过程中的铁泥沉淀量,简化操作步骤,更适合放射性操作环境。     

次锕系核素对惰性基质燃料中子学参数的影响研究

惰性基质燃料(Inert Matrix Fuel)具有较好的超铀核素销毁能力,是现在广泛研究的新型核燃料之一.为了加速乏燃料中的Pu同位素和次锕系核素MA的销毁及嬗变,本文选取普通PWR栅格作为研究对象,用MC方法比较研究MA加入IMF燃料后对其中子学参数的影响.研究表明,MA的加入会引起堆芯反应性的下降,并在一定程度上使得IMF燃料温度系数和慢化剂温度系数更负.     

锆英石基陶瓷颜料的合成机理

对锆英石颜料合成机理的研究成果进行了总结。固溶体型锆英石颜料是在ＺｒＯ２和ＳｉＯ２合成为ＺｒＳｉＯ４的过程中Ｖ４＋、Ｐｒ４＋等着色离子固溶于ＺｒＳｉＯ４的晶格而形成;包裹型锆英石颜料是由合成的锆英石晶体将Ｆｅ２Ｏ３等着色剂包裹于其内部而形成。矿化剂的主要作用是通过氟化物的气化迁移而降低ＺｒＳｉＯ４晶体合成的温度,还可提高着色离子在固溶体型锆英石颜料中的固溶量。包裹型锆英石颜料的呈色性能取决于锆英石晶体对着色剂的包裹率。     

水泥固化体中核素迁移行为的非平衡态热力学研究

综合考虑温度、扩散和化学反应等因素对水泥固化体中核素迁移行为的影响,根据线性非平衡热力学的唯象关系列出了各种力与流的唯象方程,提出了求解唯象系数的实验方案,并且按照质量和能量守恒定律建立了固化体内的传质和传热基本方程.以菲克第二定律导出了固化体的质流边界,结合热流边界和初始条件,得到了核素迁移行为定解问题的数学模型.     

开链聚醚配体及其镧系锕系配合物的合成与表征

用1,4—二(2′—甲酰基苯基)—1,4-二氧杂丁烷和1,7—二(2′—甲酰基苯基)—1,4,7—三氧杂庚烷,在相转移催化剂存在下,用 KMnO_4氧化,制得了两种键端为羧酸的开链聚醚配体:2,2′—(1,4—亚乙二氧基)—二苯甲酸(H_2L~1)和2,2′—(1,7—二乙醚二氧基)—二苯甲酸(H_2L~2)。用元素分析,红外光谱对它们进行了表征。在甲醇或水介质中,制得了 H_2L~1和 H_2L~2的镧系元素固体配合物,通式分别为 LnL~1(NO_2)·nH_2O 和 Ln_2L(_3~2)·nH_2O(Ln=La—Lu,Pm 除外);在甲醇介质中还制得了它们的 UO(_2~(2+))和 Th~(4+)配合物,UO_2L~1·6H_2O,UO_2L~2·3H_2O,ThL(~1_2)·H_2O 和 ThL(~2_2)·5H_2O。     

氧基磷灰石玻璃陶瓷固化模拟锕系铈/钕的研究

使用熔融-析晶法制备了系列模拟锕系铈钕氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了玻璃陶瓷的析晶行为和微观形貌,利用红外光谱仪(FT-IR)分析了玻璃陶瓷的结构,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)测试了浸出液的元素浓度,并计算归一化浸出速率分析抗浸出性能.结果表明:通过添加钕可...     

锆英石陶瓷固化模拟放射性焚烧灰

以天然锆英石为原料,借助失重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析测试方法,对模拟放射性焚烧灰的陶瓷固化进行了初步研究。结果表明,随着模拟放射性焚烧灰掺量的增加,ZrSiO4的分解温度降低。陶瓷固化体的主要晶相及其烧结温度与模拟放射性焚烧灰的掺量有关,当模拟放射性焚烧灰掺量(质量分数)为20％,固化体的较佳烧结温度范围是1230-1290℃,主要晶相为ZrSiO4;当掺量40％,固化体的较佳烧结温度范围是1200-1260℃,主要晶相为ZrSiO4和ZrO2;当掺量60％,固化体的较佳烧结温度范围是1290- 1350℃,主要晶相为ZrO2。     

让锕系“光芒”辐射国计民生

8月26日,我国首届锕系物理与化学学术交流会完成各项议程顺利闭幕。总结本次大会,我国科技工作者充分交流了在锕系研究、应用领域的卓有成效工作,洞察出钢系物理与化学研究在国家科学发展、国民经济多领域的迫切需求,一大批青年科技工作者正逐渐充实、蓬勃壮大,为我国锕系科研带来新希望。     

锕系元素氧化物的价电子结构分析——三价锕系元素单键半径R(1)公式的验证

本文作者之一曾在鲍林金属电子论的基础上,应用余瑞璜20年来所建立起来的固体与分子经验电子理论,建立了三价锕系元素的单键半径R(1)的普遍公式,及其杂阶表,为了证实这一公式的适用性,本文对三阶锕系元素的氧化物进行了价电子结构分析,给出了键电子结构,其键距差均在允许误差之内,证明了此公式对三价锕系的氧化物是适用的。同时,为三价锕系的氧化物的性能分析提供了价电子结构方面的基本数据。     

模拟高盐、高碱中低放废液水泥固化体的浸出性能

针对高盐、高碱中低水平放射性废液的特性,研究了掺合料的种类、掺量对水泥固化体Sr~(2+),Cs~(2+)的浸出性能的影响。结果表明,矿渣和粉煤灰同时掺入,对降低Sr~(2+)的浸出率较为明显;沸石、凹凸棒石的掺入,对降低Cs~+的浸出率显著。当硅酸盐水泥:矿渣:粉煤灰:沸石:凹凸棒石=4:2:2:1:1时,42 d Cs~+的累积浸出率仅为未含掺合料时的15.2%。浸出液的电导率表明,矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的掺入对废液中的可溶性盐固化有利。用掺有矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的硅酸盐水泥固化模拟高盐、高碱中低水平放射性废液时,固化体中Sr~(2+),Cs~+的浸出率可以满足GB14569.1-2011的要求。     

低水平放射性废物水泥固化体的测试与评价

选取有代表性的低放废物淤泥及废树脂制备水泥固化体样品，进行了样品游离液体、抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性、抗冻融性和^238U核素抗浸出性的试验测试与评价。结果证明，两种水泥固化体均满足低放废物浅地层处置国家标准的相关要求。     

抛光砖抛光废料用作水泥混合材的试验研究

该文分别将抛光砖抛光废料和粉煤灰取代部分水泥进行水泥胶砂试验研究,对比了同掺量时抛光废料和粉煤灰对水泥凝结时间和胶砂强度的影响。结果表明,抛光废料对水泥凝结时间有略微影响,同掺量时胶砂试件的抗压强度比高于粉煤灰。     

响应面法优化壳聚糖固定果胶酸裂解酶的研究

果胶酸裂解酶(PL,EC:4.2.2.2)广泛应用于果蔬汁澄清、纸浆漂白、苎麻脱胶等领域。本文以壳聚糖为载体,对多粘类芽孢杆菌来源的重组果胶酸裂解酶PpPel10a的固定化进行了探索。首先利用单因子试验考察壳聚糖浓度、戊二醛浓度、游离酶添加量、吸附时间和吸附温度对壳聚糖交联固定PpPel10a的影响,并通过响应面法进一步优化。结果表明当壳聚糖浓度3.5%,戊二醛浓度3%,游离酶添加量8 mg/g,吸附时间5 h,吸附温度30℃时酶活回收率最高,达到87.3%。与游离的PpPel10a相比,固定化PpPel10a对pH和高温均呈现出更好的耐受性。重复使用7次后,固定化PpPel10a的酶活力仍能保留30%以上。此外,利用固定化PpPel10a处理苎麻纤维,通过电子显微镜扫描发现,与对照相比酶处理获得的纤维表面更加平滑且纤维分散度较高。这说明固定化的PpPel10a在苎麻纤维脱胶中具有一定的应用潜力。     

锕系元素单键半径R(1)公式的验证

在三价锕系元素单键半径 R(1)公式的基础上,建立了计算锕系元素单键半径R(1)的普遍公式,验证了该公式的适用性。本文对 25种具有 NaCl 型结构的锕系化合物进行了 BLD分析,给出了键价电子分布,其键距误差 |△D|<0.05,在允许范围之内。     

三价铬离子在电沉积过程中的形态

研究证明三价铬离子在ＨＣｌ体系中适应电活性物质是〔Ｃｒ（Ｈ２Ｏ）６〕＾３＋，不同ｐＨ通过溶液中的存在形态而影响Ｃｒ＾３＋电沉积过程，同时证实了Ｃｒ＾３＋在ＨＣＯＯＨ或（ＮＨ２）２ＣＯ存在时不与三价铬形成配位化合物。     

园林绿化废弃物堆肥用作青菜育苗基质的效果研究

园林绿化废弃物是城市有机固体垃圾的重要组成,堆肥处理是其资源化利用的主要途径之一.以园林绿化废弃物为主,添加适当比例茶叶渣和猪粪进行混合好氧堆肥,利用堆肥制备育苗基质,比较堆肥、园土和草炭3种基质的青菜种子育苗效果.试验结果显示:在调节供氧情况下,堆体能够迅速升温,并且维持5d以上高温期,28 d后堆肥达到腐熟要求;利用腐熟堆肥制备育苗基质,其基本理化性质符合蔬菜育苗基质行业标准;堆肥基质的青菜种子出苗率和菜苗长势等指标均显著优于园土,接近草炭的育苗效果.