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北部湾表层沉积物中重金属与放射性元素/核素的分布、风险、源解析与环境研究启示 被引量:1
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作者 许泽钺 刘鳗卿 +9 位作者 何贤文 周花珑 黄美琴 管永精 何华 刘志勇 郭凯行 卢颖 何佶蔓 韦湫阳 《广西科学》 CAS 北大核心 2024年第3期565-580,共16页
本研究对北部湾表层沉积物中的重金属(Hg、Cr、Zn、As、Cd、Ni、Cu、Pb)和放射性核素(238 U、232 Th、210 Pb、239+240 Pu)进行全面分析,以评估其环境风险并考察其作为环境指示物的有效性。结果表明,除了局部地区的Cr浓度超出《海洋沉... 本研究对北部湾表层沉积物中的重金属(Hg、Cr、Zn、As、Cd、Ni、Cu、Pb)和放射性核素(238 U、232 Th、210 Pb、239+240 Pu)进行全面分析,以评估其环境风险并考察其作为环境指示物的有效性。结果表明,除了局部地区的Cr浓度超出《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)中的第一类指标外,其他重金属浓度均低于第一类指标。放射性核素的环境风险评估显示238 U和232 Th属于第二级(安全级别),而210 Pb和239+240 Pu尚缺乏评估标准。研究发现部分重金属和放射性元素/核素呈现出“T”型分布,指向多样化的污染源和传输机制。结果显示放射性元素/核素在海洋环境监测和管理中具有独特的源相示踪潜力,海洋放射性研究可作为交叉学科为海洋环境保护和污染综合治理研究提供新的启示。 展开更多
关键词 北部湾 表层沉积物 重金属 放射性核素 环境风险评估 空间分布 环境研究启示
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辐射探测器用CsPbBr_(3)晶体的缺陷研究进展
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作者 李宁 张欣雷 +1 位作者 肖宝 张滨滨 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第7期1146-1159,共14页
CsPbBr_(3)晶体因高原子序数、优异的载流子输运性能及室温工作特性,成为新一代半导体辐射探测器的核心候选材料。然而,晶体中的缺陷(如点缺陷、孪晶、夹杂相)会显著影响其性能。本综述系统分析了CsPbBr_(3)中缺陷的形成机制及其对载流... CsPbBr_(3)晶体因高原子序数、优异的载流子输运性能及室温工作特性,成为新一代半导体辐射探测器的核心候选材料。然而,晶体中的缺陷(如点缺陷、孪晶、夹杂相)会显著影响其性能。本综述系统分析了CsPbBr_(3)中缺陷的形成机制及其对载流子传输的制约:晶格极化子效应主导本征散射,点缺陷(如Pb间隙原子)通过深能级陷阱加剧载流子复合;铁弹畴(孪晶)因界面势垒导致载流子局域化;夹杂相(如CsPb_(2)Br_(5))通过光散射和非共格界面降低迁移率与电阻率。研究揭示了熔融法与溶液法生长动力学对缺陷分布的差异,并提出了化学计量调控、溶剂工程及退火工艺等优化策略。尽管CsPbBr_(3)在X/γ射线探测中展现出接近商用CZT的能谱分辨率(如1.4%@662 keV),但缺陷动态演化与离子迁移仍限制了其稳定性。未来需聚焦极化子-缺陷协同机制的分析、精准缺陷调控技术的开发及新型器件结构设计,以推动其在核医学成像、深空探测等领域的实际应用。 展开更多
关键词 CsPbBr_(3)晶体 缺陷调控 载流子寿命 极化子 铁弹畴 夹杂相
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核能战略背景下Pu在中国海岸带的研究进展
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作者 刘志勇 马仁锋 +4 位作者 李宇坤 赖剑辉 张睿涵 黄亚楠 王殳凹 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1496-1511,共16页
人工放射性元素Pu在中国海岸带中的传输关系到国家核安全应急与海洋生态安全,在放射化学、海洋学、生态学、地球科学等领域具有重要的监测意义。中国海岸带处于西北太平洋边缘海区域,其强浊流环境的特征使得在该环境中洋流传输来的放射... 人工放射性元素Pu在中国海岸带中的传输关系到国家核安全应急与海洋生态安全,在放射化学、海洋学、生态学、地球科学等领域具有重要的监测意义。中国海岸带处于西北太平洋边缘海区域,其强浊流环境的特征使得在该环境中洋流传输来的放射性物质Pu或其他人工放射性物质与海水中的悬浮物发生迅速的清除廓清作用。Pu在海洋沉积环境中发生明显的迁移作用,对其同位素指纹特征与其他地球化学指标的研究能迅速判别出放射性污染物质的来源与各自比率关系。该文综述了近几十年来Pu在中国海岸带环境中的研究进展,海岸带Pu的研究有助于国家核电战略与复杂外部海洋等环境下的海岸海洋核安全、地球环境变化的瞬时评估、突发核事故状态下的核应急保障。 展开更多
关键词 核电规划 中国海岸带 福岛核事故 污染迁移 核应急
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内充气正比计数管测量放射性气体活度中修正方法的模拟研究 被引量:1
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作者 余枭 张明 +3 位作者 柴林 李一秋 王仁生 文万信 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共4页
使用内充气正比计数管测量放射性气体活度是放射性气体活度绝对测量的最主要方法之一.基于Geant4(GEometry ANd Tracking 4)的模拟数据,研究了内充气正比计数法测量活度的过程中,壁效应和小脉冲幅度的修正方法本身对最终活度测量的不确... 使用内充气正比计数管测量放射性气体活度是放射性气体活度绝对测量的最主要方法之一.基于Geant4(GEometry ANd Tracking 4)的模拟数据,研究了内充气正比计数法测量活度的过程中,壁效应和小脉冲幅度的修正方法本身对最终活度测量的不确定度的影响.根据模拟结果,得到如下结论:为达到0.3%以下的不确定度,3H与85Kr的测量下阈应分别低于0.2 keV和0.6 keV;壁效应对3H的影响较小,对85Kr的影响较大,但其结果可通过改变气体压强的方法修正到0.3%以内的不确定度. 展开更多
关键词 计量学 放射性气体活度 内充气法 GEANT4 不确定度
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新型锕系元素硼酸盐结构研究综述 被引量:2
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作者 高阳 赵岩岩 +1 位作者 第五娟 王殳凹 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-16,共16页
近几年来,一系列新的锕系元素(钍、铀、镎、钚、镅、锔)硼酸盐化合物由硼酸熔融反应制备得到。这些化合物具有异常复杂的晶体结构以及非常优越的物理性质。硼酸钍具有纯无机多孔阳离子框架结构而拥有显著的阴离子交换性能,并能够选择性... 近几年来,一系列新的锕系元素(钍、铀、镎、钚、镅、锔)硼酸盐化合物由硼酸熔融反应制备得到。这些化合物具有异常复杂的晶体结构以及非常优越的物理性质。硼酸钍具有纯无机多孔阳离子框架结构而拥有显著的阴离子交换性能,并能够选择性地将放射性核废液中的放射性核素99 Tc几乎完全提取出来,且保持高度的稳定性;硼酸铀化合物具有非常复杂的拓扑结构,且大部分结晶于非中心对称空间群;硼酸镎化合物经常显示出镎的混合价态,其中包含一个三重价态共存于同个化合物中的罕见例子,从而提供了一个崭新的轻锕系元素废料储放形式;硼酸钚提供了新奇的三价锕系元素配位环境;硼酸镅与硼酸锔同时显示出与硼酸钚与硼酸镧的显著差异,从而衍生出新的镧锕分离及锕系内部分离方略。迄今为止,关于超钚元素化合物的晶体结构与化学键的研究屈指可数,该系统研究具有非常显著的意义并且具有十足的挑战性。对此类化合物的进一步认识极有可能促进新一代核废料储放形式的探究及核燃料循环工艺的发展,进而阻止锕系放射性废物在环境中的扩散。 展开更多
关键词 锕系元素 硼酸盐 晶体结构 核废料处置
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熔体法制备无机钙钛矿半导体核辐射探测晶体与器件的研究进展 被引量:3
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作者 覃皓明 申南南 何亦辉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第10期1830-1843,共14页
钙钛矿材料在太阳能电池和光电探测等领域的快速发展,带动了其在核辐射探测领域的应用研究。钙钛矿晶体结构拥有多样化的结构容忍性,如何设计组分并挖掘材料的相关特性具有很大的科学挑战。其次,针对新型钙钛矿材料特性,需要根据应用场... 钙钛矿材料在太阳能电池和光电探测等领域的快速发展,带动了其在核辐射探测领域的应用研究。钙钛矿晶体结构拥有多样化的结构容忍性,如何设计组分并挖掘材料的相关特性具有很大的科学挑战。其次,针对新型钙钛矿材料特性,需要根据应用场景来优化半导体器件设计,才能最大限度地发挥其辐射探测性能。鉴于此,本文从熔体法晶体生长及半导体器件设计等角度,探讨了不同维度钙钛矿结构的材料特性及辐射探测器件性能,以期为该材料在核辐射探测领域的发展提供参考。 展开更多
关键词 无机钙钛矿半导体 熔体法 单晶 半导体器件 核辐射探测 三维钙钛矿 二维钙钛矿 缺陷钙钛矿
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低浓缩铀靶辐照后溶液中铀的化学种态及主要裂变元素的影响 被引量:4
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作者 兰图 刘展翔 +6 位作者 李兴亮 廖家莉 罗顺忠 杨远友 柴之芳 刘宁 王东琪 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1774-1784,共11页
利用化学种态分析软件CHEMSPEC计算了低浓缩铀靶辐照后溶液中铀(U)的化学种态分布及其主要裂变元素对U化学种态的影响。结果表明,在单组分体系中,p H值和铀酰浓度都会显著影响U的化学种态分布。随着铀酰浓度的增大,溶液中将会生成多核... 利用化学种态分析软件CHEMSPEC计算了低浓缩铀靶辐照后溶液中铀(U)的化学种态分布及其主要裂变元素对U化学种态的影响。结果表明,在单组分体系中,p H值和铀酰浓度都会显著影响U的化学种态分布。随着铀酰浓度的增大,溶液中将会生成多核配合物;在较高的NO3-浓度下,U在溶液中主要以UO22+和UO2NO3+的形式存在。CO2对不同浓度铀的种态分布影响结果表明,当铀酰浓度较低时,铀的化学种态多以碳酸铀酰的形式存在;当铀酰浓度较高时,铀的化学种态多以氢氧铀酰或柱铀矿沉淀的形式存在。计算发现,当裂片元素Tc、I、Mo的浓度小于0.01 mol·L-1并分别以Tc O4-、I-、Mo O42-的种态存在时,这些裂片元素不改变铀的各化学种态的分布。 展开更多
关键词 化学种态 CHEMSPEC 裂变元素 辐照
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层状金属有机框架材料用于水溶液中137Cs的高效去除 被引量:1
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作者 李国东 姬国勋 +3 位作者 孙新利 杜伟 刘伟 王殳凹 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期367-372,共6页
137Cs主要来源于核武器试验和核电站产生的放射性废物,具有高溶解度和高迁移率的特点,因此从放射性废液中有效去除137Cs是一项长期的挑战。本研究通过溶剂热法合成了一种二维层状阴离子骨架材料SZ-6,并对其吸附性能进行了系统的研究。... 137Cs主要来源于核武器试验和核电站产生的放射性废物,具有高溶解度和高迁移率的特点,因此从放射性废液中有效去除137Cs是一项长期的挑战。本研究通过溶剂热法合成了一种二维层状阴离子骨架材料SZ-6,并对其吸附性能进行了系统的研究。利用单晶衍射仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对SZ-6的结构、形貌和稳定性进行了表征与测试。采用批实验研究了水溶液中Cs+的吸附行为。结果表明:在浓度为10 mg/L的Cs+溶液中,SZ-6的吸附动力学可在5 min内达到平衡,是目前去除Cs+最快的吸附剂材料之一;SZ-6在pH4~12范围内表现出良好的去除能力;在过量Na+、K+、Ca2+竞争阳离子存在的情况下仍具有较好的选择性。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 放射性核素 137Cs 吸附 动力学
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脉冲激光用于钙钛矿CsPbBr_(3)半导体中载流子输运性能表征
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作者 汪俞权 任若菡 +4 位作者 申南南 肖宝 何旭昌 孙啟皓 何亦辉 《分析测试学报》 CAS 2024年第10期1645-1650,1657,共7页
钙钛矿半导体具有优异的光电性能,被认为是新一代室温核辐射探测半导体。准确测定其载流子输运性能对于获得高性能钙钛矿半导体核辐射探测器至关重要。该文发展了以脉冲激光为激发源的钙钛矿半导体载流子输运性能表征方法。基于所制备的... 钙钛矿半导体具有优异的光电性能,被认为是新一代室温核辐射探测半导体。准确测定其载流子输运性能对于获得高性能钙钛矿半导体核辐射探测器至关重要。该文发展了以脉冲激光为激发源的钙钛矿半导体载流子输运性能表征方法。基于所制备的Au/CsPbBr_(3)/Bi器件,将脉冲激光由阳极面入射,并采集探测器阴极的脉冲信号,通过不同偏压下脉冲信号的上升时间及幅值分布,拟合得到CsPbBr_(3)半导体中空穴载流子的迁移率μh为11.78 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),迁移率寿命积μτh为2.82×10^(-3)cm^(2)·V^(-1),与传统以241Amα粒子为激发源的表征结果相当。该工作证明了以脉冲激光为激发源表征钙钛矿半导体的输运性能的可行性。基于CsPbBr_(3)半导体较好的载流子输运性能,该探测器表现出良好的γ射线探测性能,对57Co@122 keVγ射线的能量分辨率为8.5%。 展开更多
关键词 钙钛矿半导体 半导体探测器 铯铅溴半导体 载流子迁移率寿命积 迁移率
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