辐射防护

2021, 41(5): 0-0.

摘要 ( 42 )

PDF (203KB) ( 44 )

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H_p(3)测量与量值传递研究进展

张璇, 杨扬, 李德红, 黄建微, 郝艳梅, 范富有, 刘博

2021, 41(5): 385-393.

摘要 ( 115 )

PDF (3742KB) ( 86 )

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通过对国内外相关文献的调研,结合现行相关标准内容,介绍眼晶体剂量当量H_p(3)的测量以及量值传递过程中所使用的体模、转换系数等。圆柱体模已作为H_p(3)剂量计校准用体模,并被广泛推荐;剂量当量转换系数主要基于蒙特卡罗方法和经验公式计算得到;H_p(3)测量方法各异,主要基于热释光剂量测量系统。欧盟现已组织开展三次关于眼晶体剂量计的比对,在光子场中照射的比对结果比在β场照射的结果较好。但由于铅眼镜和铅面罩的应用,以及眼晶体敏感区域的划分,H_p(3)的测量与量值传递方法仍存在问题。

国内外放射性惰性气体氙的来源及排放水平分析

王硕, 拓飞

2021, 41(5): 394-403.

摘要 ( 204 )

PDF (2242KB) ( 142 )

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放射性氙同位素活度浓度作为判断核爆炸的重要标志,准确评估其来源和活度对禁核试具有重要意义。核爆炸时,最主要关注的4种放射性氙同位素分别为^131mXe、¹³³Xe、^133mXe、¹³⁵Xe,然而在核电站下风向及医用同位素生产设施环境中也经常能探测到放射性氙气体。因此对核爆炸和民用来源的放射性氙加以区分是核爆炸监测中的重要问题之一。本文对放射性氙的来源及排放水平的相关研究进行了搜集、整理和规律统计分析,总结归纳了放射性氙监测技术及核爆炸判断分析技术,旨在为核爆炸判断提供理论参考。

核电站液态流出物中⁶³Ni的快速分离与测定

杨有坤, 保莉, 杨海兰, 宋沁楠, 李鹏翔, 李周, 王瑞俊

2021, 41(5): 404-409.

摘要 ( 128 )

PDF (965KB) ( 147 )

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本文通过系统调研,以Ni特效树脂为⁶³Ni分离富集材料、低本底液闪谱仪为测量仪器,经过大量条件实验进行方法优化,建立了一套核电站液态流出物中⁶³Ni的快速分析方法。本方法取样量小,6个平行样品的化学回收率为(93.2±3.6)%,放化回收率为(92.1±2.8)%,探测限为67.4 mBq/L,对干扰核素去污因子高,其中对Fe、Co、Zn、Mn的去污因子分别为10²、10⁴、10²及10⁴,分析周期短(约9 h):同时使用建立的方法进行了液态流出物样品的分析,证明本方法可应用于核电站液态流出物的快速监测,并发现不同类型反应堆运行时液态流出物中⁶³Ni的浓度可能会存在较大差异。

过氯乙烯滤膜采样测定空气和废气中铀的分析方法研究

张晓燕, 张桂芬, 郝悦, 孔淮, 曹昆武

2021, 41(5): 410-414.

摘要 ( 108 )

PDF (917KB) ( 132 )

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利用微波消解-ICP-MS法,针对过氯乙烯滤膜采集空气和废气中铀含量的分析,建立了过氯乙烯滤膜微波消解体系。结果表明,优选硝酸作为消解酸溶液,消解程序优化后,本方法铀加标回收率在98.4%～102.0%之间,检出限为2×10^-3 ng/m³(按采样体积10 m³、定容体积50 mL计),检出限的放射性活度浓度为6×10^-8 Bq/m³(以天然铀计)。应用该方法分析实际空气样品中铀含量,相对标准偏差为3.18%。该方法前处理时间短,结果可靠,能够实现空气和废气样品中铀含量的快速、稳定、高效、准确的分析测试。

γ能谱法分析放射性核素时对γ射线全能峰干扰的修正

杨秀玉, 孟纪群, 李庆光, 韦应靖

2021, 41(5): 415-421.

摘要 ( 109 )

PDF (2269KB) ( 132 )

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针对在中核集团公司核电厂和“两厂两院”环境监测实验室比对中γ能谱分析存在的γ射线全能峰干扰问题,开展土壤中铀、钍、镭、钾、铯等γ核素测量实验。天然土壤标准源对谱仪进行效率刻度时,分析γ射线特征峰是否受到其它射线干扰,对受到干扰的γ射线通过修正代入效率计算的核素活度值以实现效率的拟合。由谱仪分析软件分析样品核素活度时,当利用不同特征γ射线计算的核素活度相差较大时,应进行活度修正。分析用于核素活度计算的γ特征峰(如²³⁵U 185.7 keV,²³⁸U 92.6 keV)受到的干扰峰,计算干扰峰对测量能谱峰(重峰)活度贡献,扣除干扰峰活度,即为γ特征峰贡献,由此给出样品核素活度值。这种方法在中核集团土壤样品比对中报出的²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs数据全部合格。

多孔吸附介质对¹³³Xe的采样浓集效果研究

刘玮, 吕雪艳, 全葳, 喻正伟, 王海鹏

2021, 41(5): 422-427.

摘要 ( 113 )

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在我国压水堆核电厂的惰性气体排放中,¹³³Xe为关键源项。在大气及核设施气态流出物中,放射性氙同位素所占的体积比极低。因此对于放射性氙的监测,需要前端增加采样量。本文主要对空气中氙组分采样浓集技术进行研究,选取多种材料进行空气中氙吸附行为和吸附容量的测试,并对其在现场采样实验室分析中的应用效果进行了理论计算。结果表明特定粒度的竹炭和椰壳炭对氙吸附浓集效果较好,可有效降低流出物中惰性气体取样的探测限。

北京市环境水中锶-90活度浓度分析

汪喆, 刘陆, 刘智慧

2021, 41(5): 428-431.

摘要 ( 221 )

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为了测量北京市环境水中⁹⁰Sr的活度浓度,分析其长期趋势及在全国的水平,参照《水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法》(HJ 815—2016),分析北京市12个环境点位中⁹⁰Sr的活度浓度。结果显示,2019年北京市环境地表水中⁹⁰Sr活度浓度为(4.46±1.51)mBq/L,范围(1.44~7.56)mBq/L,其中河系水(5.01±1.45)mBq/L,湖库水(4.00±1.45)mBq/L,地下水(2.11±0.12)mBq/L。得出结论:北京市环境水中⁹⁰Sr含量为低水平;与历年相比,处于正常涨落范围之内;与全国其他地区相比,处于中间水平。水中⁹⁰Sr所致成人年均摄入量最大为3.66 Bq/a,待积有效剂量最大为0.10 μSv/a,均远远小于国家标准限值。

中国核动力院核基地外围空气CO₂中¹⁴C分布特征及所致公众年有效剂量评价

杜云武, 邓晓钦, 王亮, 欧阳均, 舒奕嘉

2021, 41(5): 432-438.

摘要 ( 104 )

PDF (978KB) ( 103 )

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基于2014—2017年中国核动力院核基地外围环境空气中¹⁴C的监督性监测数据,对关键居民组各种途径的待积有效剂量进行了粗略的估算。结果表明:综合楼与南坝工会空气中¹⁴C活度浓度差异有统计学意义,综合楼与木城水厂空气中¹⁴C活度浓度差异有统计学意义,南坝工会与木城空气中¹⁴C活度浓度差异无统计学意义,表明排放出来的¹⁴CO₂在空气中扩散混合很快。综合楼附近居民组中成人、青少年、儿童、幼儿经各途径的¹⁴C年平均摄入量分别为40.55、40.52、29.10、19.80 kBq/a;年待积有效剂量分别为23.31、22.91、23.08、19.44 μSv/a。其中成人组成员所受¹⁴C致待积有效剂量最大为23.31 μSv/a,但此待积有效剂量也仅占评价剂量目标值(0.25 mSv)的9.3%以下。由此可以得出,核基地核施设正常运行工况下,¹⁴C对核基地外围环境的影响很小。

钙钛矿太阳能光伏电池及其抗质子辐照性能的仿真研究

李文英, 赵鹏

2021, 41(5): 439-446.

摘要 ( 144 )

PDF (6264KB) ( 152 )

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由于具有低成本、高性能等优点,目前钙钛矿太阳能电池被广泛关注。此外,SnO₂具有禁带宽度适中、载流子迁移率高、减反射性能优异等优点,因此被广泛用作电子传输层。本工作主要分析电子传输层厚度、空穴传输层厚度、钙钛矿吸收层厚度、环境温度、串联电阻以及并联电阻对器件性能的影响。研究结果表明,最优的SnO₂电子传输层厚度为40 nm,最优的Spiro-OMeTAD空穴传输层厚度为70 nm。随着钙钛矿吸收层厚度增加,太阳能电池的光电转化效率不断提高,当钙钛矿吸收层厚度达到650 nm时光电转化效率达到饱和。此外,环境温度的上升导致填充因子以及短路电流的下降,从而使得器件性能退化。太阳能电池的寄生串联电阻和并联电阻分别会导致短路电流和开路电压下降。最后,我们的仿真结果表明,FTO/SnO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-OMeTAD/Ag结构的钙钛矿太阳能电池可以耐受高达10¹³ cm^-2的质子束辐照。本研究为发展高性能钙钛矿太阳能电池及其空间应用提供了重要的理论指导。

某同位素生产线放射性废气处理系统设计

张永康, 骆枫, 李振臣, 杨辉青

2021, 41(5): 447-452.

摘要 ( 135 )

PDF (1134KB) ( 144 )

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为确保某同位素生产线项目产生的气态放射性流出物能满足排放标准,根据释放源项及气体流量,对比了加压衰变法与滞留床吸附法的优缺点。借鉴国内核电站放射性废气处理系统的工艺设计,提出了“碱洗+冷冻除湿+吸附干燥+活性炭滞留”联合工艺。文章中详细介绍了处理工艺流程、主要设备的参数设计及滞留床活性炭用量的优化计算,对废气处理装置的功能、系统流程、系统配置、布置方案等进行阐述,给出装置总体设计方案。装置设计完毕后进行了相应的试验,单床滞留时间4.6 h(以Kr-85计),优于设计值。干燥装置压降在216~274 Pa之间、滞留装置单床压降在183~310 Pa之间,均满足设计指标要求,在安全性、经济性和可实施性方面作到了较好的综合平衡。

交联聚乙烯HIC在美国处置场应用实践及对我国的启示

姚勇, 王彩霞, 万皓宇, 周若凡, 陈勇

2021, 41(5): 453-458.

摘要 ( 120 )

PDF (2174KB) ( 138 )

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简要介绍了从美国引进的交联聚乙烯高完整性容器(HIC)及其在美国Clive和Barnwell处置场的应用实践,对交联聚乙烯HIC在我国应用中存在的自由水含量、累积剂量、辐照分解气体、外包装等主要问题和解决思路进行了探讨,期望能对交联聚乙烯HIC在我国的处置方案的选择提供一些参考。

基于蒙卡-点核积分耦合的核电厂退役辐射场计算

郭雨非, 章航洲, 刘水清, 刘艳芳, 吴耀, 王力, 肖峰

2021, 41(5): 459-466.

摘要 ( 116 )

PDF (1861KB) ( 246 )

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针对核电厂退役现场中复杂和简单几何区域并存的问题,以及退役过程对辐射场计算提出的快速、准确的要求,提出了蒙卡和点核积分耦合计算方法,并开发了耦合计算程序。对于单体源模型,由于模型简单,耦合方法、点核方法与蒙卡方法的计算结果均较接近,相对偏差小于10%,但耦合方法的计算速度比蒙卡方法提高了3.5倍;采用耦合方法和蒙卡方法分别计算了多体源模型的辐射场,结果表明耦合方法的计算准确度较高,相对蒙卡方法偏差小于40%,计算时间约为蒙卡方法的1/5。以秦山一期退役辐射场为例开展了计算分析,结果显示,耦合方法与蒙卡方法的计算结果相差不超过1个数量级,但前者计算速度比后者提高了约3倍,说明耦合方法可以满足核电厂退役辐射场计算需要。

电离辐射对断乳期小鼠脾脏发育的影响研究

郑宇栋, 刘元朵, 王长征, 黄江荣, 刘莲

2021, 41(5): 467-472.

摘要 ( 112 )

PDF (3203KB) ( 98 )

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为探讨电离辐射对断乳期小鼠脾脏发育及其机制的影响,将14只21日龄C57小鼠随机分为对照组和照射组,每组7只,照射组接受5 Gy的急性X射线全身照射,于照射后7天取血并处死小鼠取材。称取小鼠体重及脾重,生化法检测小鼠外周血象的变化,免疫组织化学和Western blot法检测小鼠脾脏中磷酸化H₂AX蛋白的表达。结果表明, 与对照组相比,照射组小鼠的体重及脾重均明显降低(p < 0.01),外周血中白细胞、血小板、红细胞数量以及血红蛋白的含量均减少(p< 0.05, p < 0.01),脾脏中磷酸化H₂AX蛋白的表达降低(p < 0.05, p < 0.01)。实验结果证明断乳期小鼠受到X射线照射可导致小鼠脾脏发育抑制及其功能异常,这可能与辐射抑制H₂AX磷酸化表达从而降低DNA修复能力相关。

IAEA 2021福岛第一核电站事故后十年进展会议

2021, 41(5): 393-393.

摘要 ( 61 )

PDF (555KB) ( 19 )

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IRPA 2022北美区域大会“迎接辐射防护实践的挑战”

2021, 41(5): 403-403.

摘要 ( 49 )

PDF (537KB) ( 13 )

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IAEA新版《事件和应急情况通信操作手册》

2021, 41(5): 409-409.