低水平放射性废水中钚的分析方法研究进展

钚是重要的核燃料,也是一种极毒的放射性核素,在核燃料循环和放射性废物处置过程中占有重要地位.近些年来,钚在自然水体中的含量、分布引起人们的关注.科研工作者针对低水平放射性废水,核设施周围自然水体,核试验、核事故情况下可能污染的自然水体等,建立了一些钚的分析方法.作者在对这些方法进行了比较的基础上,提出了一种在盐酸体系中用TEVA树脂负压微色谱柱液闪法将水溶液中钚与其他锕系元素及金属离子分离并测量的新方法.该方法有望在日常和应急监测中的得到应用.     

炸药爆炸条件下钚气溶胶扩散研究综述

对炸药爆炸条件下,钚气溶胶扩散研究中的源项特性和扩散模型进行了总结,并对扩散模型的特点进行了评述和对比.根据事故应急响应要求对扩散计算模型的选择进行了相关讨论,同时提出钚气溶胶扩散研究中值得关注的问题.     

环境样品中钚与铀的联合分析测定

将同一份样品通过两根阴离子交换树脂柱在浓盐酸和浓硝酸介质中分离钚和铀,用过氧化氢和亚硫酸对钚进行氧化还原作用,用稀盐酸冼提铀和钚.最后,微量钚和铀分别与10μg钼载体电沉积在不锈钢盘上,用α-谱仪测其α放射性.铀回收率为100％,钚的回收率平均为63％,但由于不够稳定而采用加内标方法校正回收率.本方法因采用联合分析手段,比以往方法快且样品用量减少到普通方法的1/10左右.     

复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为研究

涉核地下硐室群核事故产生的钚气溶胶威胁核设施的长期运营安全,现有关于封闭空间内的钚气溶胶扩散行为研究主要涉及简单硐室,而未涉及复杂地下硐室群,复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为尚未得到充分揭示。首先对核事故钚气溶胶源项进行分析,讨论了钚气溶胶颗粒产生的方式和粒径分布特征,给出了硐室内钚气溶胶初始浓度的估算方法;然后通过分析钚气溶胶颗粒的空气动力学行为,给出了适合于描述钚气溶胶颗粒在硐室内传输的本构模型,建立了地下硐室群内钚气溶胶扩散行为模拟方法;最后以某复杂地下硐室群为例,采用Ventsim软件对两种释放场景(缓慢释放和剧烈释放)、不同释放位置条件下钚气溶胶的扩散行为进行了数值模拟,并对硐室群核事故应对措施展开了讨论。结果表明：钚气溶胶在硐室群内的扩散行为主要受核泄漏方式、核泄漏位置、钚气溶胶颗粒粒径以及通风系统的影响,通过合理规划硐室群布局、通风风路、防核泄漏措施等,可有效降低核污染扩散的风险。该研究结果对于地下硐室群核安全设计、核应急处理与核扩散风险管控等措施的制定具有一定的参考价值。     

核事故条件下钚气溶胶源项研究综述

对核事故条件下钚气溶胶源项的理论和实验研究进行了总结和评述,主要包括钚材料的氧化反应机制、气溶胶的颗粒尺寸分布以及核事故发生后钚气溶胶从事故源处释放的比率和可吸入率.进一步对比了炸药化学爆炸、静态燃烧及动态燃烧3类核事故场景中钚气溶胶的源项数据并得出结论.静态燃烧和液滴未爆炸的动态燃烧场景中钚气溶胶的生成机制类似,前者相对较低的气溶胶释放率源于反应过程中的热量损耗及固志材料对空气流动的阻碍;动态场景中液滴爆炸井泄露出大量钚蒸汽将产生更高的气溶胶率及可吸入率;炸药爆炸条件下钚材料的氧化反应是最剧烈的,将产生最高的源项数据.     

土壤样品中痕量镎和钚的同步分析

237Np和239Pu均属于I类极毒放射性核素,在环境中扩散对人类健康构成严重威胁.由于缺少合适指示剂,国内尚未报道便捷高效的237Np实验室常规分析方法.近来,本课题组根据相同价态Np和Pu溶液化学性质和物理性质的相似性,建立了Np、Pu同步分析方法[1].242Pu既做237Np和239Pu在分离过程中的回收率示踪剂,又做ICP-MS同时定量237Np和     

土壤和沉积物中钚同位素组成的质谱分析方法

钚-238是一种半衰期较长的人为放射性核素,其含量极低,准确分析其同位素组成依赖于高效率的分离富集技术及高灵敏度的检测技术。本文综述了电感耦合等离子、电子加速、热电离和共振电离四种质谱分析方法在土壤和沉积物中钚同位素分析方面的应用现状,从技术原理、应用和成本等方面对比分析了各种分离和纯化方法、质谱检测方法的优势与不足,为钚同位素的地球化学应用及我国核能应用过程环境影响评估提供技术支持。     

新疆核试验场周围居民区食品中钚的放射性水平

本文对新疆核试验场周围9个地区和3个对照区近23种主要食品中的钚含量进行了分折测定。结果表明,调查区和对照区同类食品中钚含量无显著性差异,由食入钚所致调查区和对照区居民的有效待积剂量当量分别为7.65μSV和7.22μSV,此附加剂量不会对人体健康产生不良影响。在相对应的耕作土壤中钚向植物的转移系数在0.2%～5%之间,转移系数是叶菜类>根茎类>果实类。由积分沉积密度和该地区居民膳食中钚的摄入量估箅出P₂₃值,调查区为0.70B_q/m2,对照区为0.72B_q/m2,这一数值与UNSCEAR 1982年报告书给出的P₂₃值基本相符。      

基于气溶胶再悬浮模型的钚污染区环境评价

核装置中的钚材料在试验及事故条件下会以气溶胶形态释放到环境中,可造成环境污染和人员可吸入危害。针对陈旧辐射污染区的钚气溶胶再悬浮评估可以弥补钚气溶胶扩散数值模型无法开展钚泄漏事件中长期环境危害评估的不足,对于确认污染区因自然及人为扰动引起的钚气溶胶环境浓度波动及对应的净化处理工作具有指导意义。以大气物理学、地质学和辐射剂量学为基础建立钚气溶胶再悬浮经验模型,通过对典型陈旧辐射污染区进行试验测量和数值分析,并利用该模型对典型陈旧辐射污染区钚气溶胶再悬浮的环境危害进行了评估。结果表明:土壤侵蚀度是决定钚气溶胶再悬浮程度的内因;核爆试验场的钚气溶胶再悬浮程度远低于含钚材料的非核爆试验场;自然及人为扰动均会造成短期内陈旧污染区钚气溶胶环境浓度的剧烈波动;通过土壤净化可使污染区域的钚气溶胶再悬浮浓度降低至环境允许标准。     

海洋沉积物中钚的分析方法

本文介绍了海洋沉积物中钚的分析方法，讨论了最佳电沉积条件。用王水加热浸沉积物中的钚，然后经离子交换柱纯化，使钚与干扰核素镅和钍分离，最后在硫酸铵介质中把钚电沉积在不锈钢盘上。电沉积的最佳电流为１．１Ａ，最佳沉积时间为９０ｍｉｎ。该方法的全程化学回收率变化范围为７５－８９％。平均值为８２±５．２％。