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期刊信息/Journal information
核化学与放射化学
中国核学会核化学与放射化学学会
核化学与放射化学

中国核学会核化学与放射化学学会

王祥云

双月刊

0253-9950

hhx@ciae.ac.cn

010-69358025

102413

北京275信箱65分箱

核化学与放射化学/Journal Journal of Nuclear and RadiochemistryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国核学会与放射化学学会主办的学术刊物。办刊宗旨是为核化学与放射化学科学技术领域提供一个学术交流、成果推广的园地。本刊主要报道核化学与放射化学基础研究、放化工艺研究、辐射化学、同位素化学及有关分离分析方法的科研成果，适当报道国内外核化学与放射化学的新成就和发展动态及重要会议消息等。《核化学与放射化学》设有研究工作报告栏（报道具有创造性的研究工作成果）及简报栏（报道具有创造性的、但工作量不大或阶段性研究成果）。
正式出版
收录年代

    氧化物乏燃料锂热还原技术研究进展

    徐纪瑭姚本林肖益群贾艳虹...
    409-424页
    查看更多>>摘要：以电解精炼为主流的干法后处理技术虽处于实验室研究阶段,但具有可处理最广泛的燃料种类以及反应体系稳定性更高等独特优势.在电解精炼步骤前需通过电还原或热还原将氧化物乏燃料还原为金属.热还原需要使用钙、锂和镁等作为还原剂.相比其他碱金属还原,锂热还原具有回收方法简单、所需温度适中以及设备要求较低等优点,在国内外已相继进行了各方面工艺条件以及理论的研究.调研了氧化物乏燃料锂热还原研究相关进展,对比了各国锂热还原工艺的特点,结合热力学数据分析了高温锂还原的相关机理,从动力学角度对反应的影响因素进行了讨论.总结了现有研究的不足,并对未来锂热还原的趋势进行了展望,为我国干法后处理中工艺流程的研究提供参考.

    乏燃料干法后处理锂热还原熔盐体系

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    离子交换型分子筛在氧氩分离中的应用研究

    马梦瑶刘蜀疆盛毓强安少杭...
    425-436页
    查看更多>>摘要：惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键.然而,氧(O2)和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O2和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O2/Ar分离十分困难.因此,O2与Ar的分离是其应用中必须攻克的难题.分子筛材料通过离子交换改性能够增强吸附质和吸附剂之间的相互作用,从而有效提高分子筛的O2/Ar分离能力.本文对离子交换型分子筛材料在O2/Ar吸附分离领域中的应用研究进行了系统总结和评述,结果发现碱土金属离子、Ce3+、Co2+等离子交换改性后的分子筛对O2具有较高的吸附能力和选择性,而Ag+交换分子筛即载银分子筛具有独特的Ar吸附选择性.目前,常压下离子交换型分子筛材料的O2/Ar分离系数均在2.0左右,这意味着常温常压下的O2/Ar高效分离仍然具有挑战性.开发新型高吸附容量、高吸附选择性的O2/Ar吸附分离材料仍然是未来的研究重点和趋势之一.

    氩气氧氩分离分子筛离子交换载银分子筛

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    水体中铀的光催化剂研究进展

    田亚希于涛
    437-449页
    查看更多>>摘要：近年来,半导体光催化方法在水体还原提铀方面取得了较大进展.光催化由于有着污染性较小、使用能源少、材料再利用率高等优点,已成为近年研究水体还原提铀的一个重要方向,并且也有核废水处理、海水提铀的潜力.本文综述了光催化还原铀的机理及其催化剂材料的特性、合成和分类方法,为了使分类更加直观具体,依据材料的主要组成元素或成分而不是结构进行分类,将其分为二氧化钛及其改性复合材料、石墨相氮化碳及其衍生物、铋系光催化剂、半导体金属硫化物光催化剂等.同时,分析了不同光催化剂的优缺点并进行了一系列的对比,为光催化还原提铀研究提供参考和依据.

    铀还原光催化光化学催化剂进展

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    铀、锆以及铀锆合金精确原子间势的深度学习

    尹晚秋薄涛赵玉宝张蕾...
    450-461页
    查看更多>>摘要：铀锆合金作为一体化快堆的重要核燃料,使用先进的计算方法研究其高温下的基础物理性质意义重大.使用深度势能分子动力学方法分别计算了体心立方铀、锆和铀锆合金材料的基础物理性质,该方法兼具第一性原理的高精度和经典分子动力学的高效率.首先,通过使用深度神经网络机器学习训练了体心立方锆(Zr-BCC)、体心立方铀(U-BCC)和体心立方铀锆合金(U-Zr(BCC))的深度势能(DP)模型,其预测的平衡状态方程、晶格常数、弹性性质和声子谱能够达到第一性原理的精度.接着,使用DP模型预测了 Zr-BCC、U-BCC和U-Zr(BCC)的恒压热容和密度随温度的变化,并且结果能够很好地与实验值吻合.该研究结果表明机器学习方法为成功探索更复杂的核燃料性质提供了重要的路径.

    铀锆合金机器学习第一性原理分子动力学热力学性质

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    基于C30加速器的103Pd制备工艺研究

    温凯马承伟褚浩淼段菲...
    462-467页
    查看更多>>摘要：组织间近距离治疗可以有效地杀死肿瘤细胞,同时减少对肿瘤周围正常组织的损伤,已成为治疗恶性肿瘤的有效手段.103Pd的半衰期为16.96 d,因其独特的衰变性质,在近距离放射治疗领域具有显著优势.为了实现103Pd的规模化生产,基于Cyclone-30(C30)加速器对103Pd的制备工艺进行研究.以铜为靶基底,利用脉冲电镀法在铜靶托上电镀铑金属.将镀铑靶片转移至C30固体靶站进行辐照,束流能量为16～18 MeV,束流强度为200 μA.为获得居里级103Pd,束流积分值应大于10000 μA·h.辐照结束后将靶片转移至分离纯化热室,采用硫酸氢钾高温熔融法溶解,将金属铑转化为可溶性硫酸铑,再使用AG1-X8阴离子交换树脂分离纯化.用6 mol/L盐酸和0.03 mol/L盐酸分别淋洗Rh、Fe、Cu和Zn.最后用氯化铵-氨水(体积比1∶1)混合溶液解吸103Pd.分别测定103Pd的放射性活度、放射性核纯度以及比活度.同时,利用制备的103Pd料液,对密封籽源制备进行了研究.检验结果显示,制得的铑靶镀层平整致密、与铜基底结合牢固,铑镀层质量厚度大于150mg/cm2.103Pd产能大于37 GBq,放射性核纯度大于99.9％,比活度可大于875 GBq/mg,活度浓度大于6.2 GBq/mL,能够满足密封籽源制备的要求.103Pd制备工艺稳定、质量可控,达到了规模化生产能力,为未来103Pd密封籽源的研究提供了稳定的核素来源.

    103PdCyclone-30加速器铑靶制备加速器核素近距离放射治疗

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    电感耦合等离子体质谱法测定氮化铝纳米粉中单质铝

    杨永明葛宁
    468-472页
    查看更多>>摘要：放射性核素14C应用十分广泛,国内逐步实现14C的自主化生产.氮化铝粉末是制备14C的主要原料.氮化铝中单质铝会直接影响14C靶件在核反应堆内运行安全和质量.根据氮化铝不溶于酸的特点,采用硝酸、盐酸、硫酸分别考察了氮化铝纳米粉中单质铝的溶解效果.发现上述酸能够溶解少量的氮化铝粉末,而且还有少量粉末颗粒能够在溶液中悬浮,对单质铝的检测产生严重干扰.采用置换法对单质铝进行选择性溶解,并用滤膜器分离悬浮的氮化铝粉末,解决了少量氮化铝溶于酸溶液和氮化铝纳米粉颗粒悬浮对单质铝检测的干扰.采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)建立了氮化铝纳米粉中单质铝的检测方法,线性范围在10～100 µg/g,相对标准偏差为3.8％(n=6).使用高纯氧化铝粉末验证建立的检测方法,置换效率能达到96％～98％.

    14C靶件氮化铝ICP-MS单质铝

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    聚丙烯腈/Hummers氧化莲房碳复合材料对铀的吸附性能

    李超张坤明王成王静...
    473-482页
    查看更多>>摘要：天然水体中铀分离回收对非常规铀资源开发具有重要意义.本工作合成了一种新型聚丙烯腈/Hummers氧化莲房碳复合材料,考察其在弱碱性条件下于U(Ⅵ)-CO3体系中对U(Ⅵ)吸附行为.静态吸附实验表明,室温下、pH=8.0、ρ(U(Ⅵ))=50 mg/L、cT(CO3)=2 mmol/L 时,复合材料在 840 min 达到最大吸附容量约 51.92 mg/g.pH值、钙离子浓度、镁离子浓度、氟离子浓度和碳酸盐浓度增加会抑制U(Ⅵ)吸附.热力学分析表明,吸附过程主要为自发吸热的化学吸附.表征分析结果证实了复合材料对U(Ⅵ)吸附的结构稳定性,其表面—OH和—COOH(C=O)为主要U(Ⅵ)吸附位点.钙/镁离子存在下,U(Ⅵ)在复合材料上的吸附亲和力顺序为:Mg-U(Ⅵ)-CO3体系＞Ca-U(Ⅵ)-CO3体系.本工作研究结果有助于对天然含铀水体中铀的分离和提取提供新材料和新方法.

    聚丙烯腈Hummers氧化莲房碳U(Ⅵ)吸附U(Ⅵ)-CO3体系

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    芬顿法和微波协同芬顿法在放射性TBP/OK废液处理中的对比分析

    孙为洁王倩伍桐黄欢辉...
    483-489页
    查看更多>>摘要：铀提纯和乏燃料后处理过程中会产生放射性磷酸三丁酯(TBP)/煤油(OK)有机废液,为了避免因放射性有机废液常年累积而造成的安全隐患,亟需对其进行处理.分别研究了传统芬顿法和微波协同芬顿法对模拟放射性TBP/OK废液的处理效果,以及芬顿试剂的ρ(Fe2+)/ρ(H2O2)、ρ(Fe2+)、初始pH和氧化时间等因素对化学需氧量(COD)去除率的影响程度.结果表明:单一芬顿法最佳的工艺条件为ρ(Fe2+)=20mg/L,ρ(Fe2+)/ρ(H2O2)=1∶10,初始pH=1.90,氧化时间=15 min,TBP/OK的COD去除率最高可以达到72.01％;其中,对COD去除率影响最大的因素为ρ(Fe2+)/ρ(H2O2),后依次为ρ(Fe2+)、初始pH和氧化时间;当同处于最佳反应条件下,微波协同芬顿法处理模拟放射性TBP/OK的效果优于传统加热+芬顿的方法,更优于单一芬顿法;在微波协同作用下,芬顿体系的COD去除率能够提升至95.80％,芬顿试剂的用量也从ρ(Fe2+)=20 mg/L、ρ(H2O2)=200 mg/L降低至ρ(Fe2+)=10 mg/L、ρ(H2O2)=100 mg/L.由此可见,微波的协同作用不仅进一步提高了芬顿氧化的效率,而且降低了芬顿试剂的用量.

    TBP/OK芬顿氧化降解微波协同作用

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    钚(Ⅳ)-胶体-不动介质(花岗岩)间的作用机制:实验,表面配位和DLVO作用力

    谢金川李红霞王煜
    490-498页
    查看更多>>摘要：为了准确模拟钚在地下水中的大尺度迁移行为,需要掌握地下水三相体系中钚(Ⅳ)-天然胶体-不动介质(花岗岩)间的作用机制.实验结果表明,钚(Ⅳ)吸附在土壤胶体表面生成的钚(假)胶体有很强的运动能力(钚(假)胶体在装有孔隙介质的柱体中传输后钚的回收率R反映其运动能力),其运动能力R随土壤胶体质量浓度ρ的增大而增大(0≤ρ≤375.4 mg/L,1.3％≤R≤52.5％).钚(Ⅳ)在土壤胶体表面生成的主要配位种态是≡SOPu(OH)3,种态百分数＞95％,且种态百分数与胶体浓度正相关.实验和表面配位计算证实,钚(假)胶体增强了钚的运动能力,比水溶态钚污染远场水域的风险更大.DLVO作用势计算结果指出,随着胶体浓度的继续增大,胶体-介质间第二能量最小值(Φmin2)的波谷深度加深.该引力相互作用势导致钚(假)胶体在介质表面的吸着沉积效率增大,且与实验观察到的逐渐变弱的钚(假)胶体的运动能力一致(375.4 mg/L≤ρ≤2 017.8 mg/L,52.5％≤R≤ 12.7％).

    土壤胶体钚(假)胶体运动能力表面配位DLVO作用势

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    北山地下水中三元铀酰配合物的化学种态分析

    吴思远陈亚雯郭宁李杰彪...
    499-505页
    查看更多>>摘要：获知地下水环境中放射性核素的化学种态,对于理解其吸附、迁移和扩散行为至关重要.利用水文地球化学模拟软件PHREEQC,计算了 BS03(pH=9.43)和BS05(pH=7.51)两种北山深部地下水中铀(铀酰)的种态分布,重点分析了 pH、温度和初始铀浓度等因素的影响.研究结果表明,铀在弱酸性条件下,主要以UO2CO3(aq)和(UO2)2CO3(OH)3-存在;在中性至弱碱性条件下,主要以CaUO2(CO3)32-和Ca2UO2(CO3)3(aq)存在,且碳酸铀酰钙的含量远高于碳酸铀酰镁.随着温度的升高,Ca2UO2(CO3)3(aq)、CaUO2(CO3)32-和UO2(CO3)34-逐渐分解.当初始铀浓度为4×10-4～1×10-1mmol/L时(t=25 ℃),北山深部地下水中铀的优势种态为Ca2UO2(CO3)3(aq)(摩尔分数x＞62％)和CaUO2(CO3)32-(x≈35％)三元配合物.研究结果对于分析关键放射性元素铀在高水平放射性废物处置库中的释放和迁移机制具有重要作用.

    碳酸铀酰钙种态分布PHREEQC北山地下水

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