基于中国参考人体素模型环境外照射剂量转换系数的计算

基于中国参考人体素模型计算地面污染和空气浸没情况下环境外照射剂量转换系数,主要用于核事故情况下公众及工作人员有效剂量的快速估算.首先,采用二次源项方法,基于Geant4模拟进入人体周围圆柱面入射光子的高度、角度和能量分布;其次,利用中国参考人体素模型和二次源项结果作为MCNPX模拟的输入项,计算15 keV至10 MeV能量范围内20组单能光子外照射剂量转换系数,和文献数据吻合;最后,利用ICRP第107报告核素衰变程序并对单能光子外照射剂量转换系数进行插值,计算了核事故情况下68种常见核素外照射剂量转换系数.与本文结果对比,国标中用于快速估算人员受照剂量转换系数值在地表沉积情况下偏保守,而空气浸没下中高Z放射性核素则偏低.     

强激光打固体靶所致硬X射线屏蔽模拟研究

强激光与固体靶相互作用产生的硬X射线已被证实为一种新的电离辐射源,其辐射防护问题引起国内外相关领域的广泛关注。为了便于开展这类电离辐射源的屏蔽设计,研究了强激光打靶所致硬X射线在常用屏蔽材料中的剂量衰减曲线和十值层（TVL）。利用蒙特卡罗程序FLUKA建立了强激光打靶所致硬X射线的屏蔽计算模型,开发了专门的统计程序,解决了屏蔽层之间由于粒子反散射造成的重复统计问题,使得可以通过一次模拟得到不同屏蔽厚度下的光子剂量。计算结果表明:当电子温度为0.5~10 MeV时,X射线在混凝土中的十值层从24 cm到56 cm不等。其中X射线的十值层会随着电子温度的增加而增加,并逐渐趋于饱和。而对于铅屏蔽,除了第一个十值层（TVL1）外,平衡十值层随电子温度的变化较小,在4.7~5.4 cm范围内。另外,当电子温度较高时,探测器到屏蔽体的距离不同会使得TVL1值存在明显的差异。     

光学活性N-邻噁唑啉苯基甲基丙烯酰胺聚合物的合成及其手性光学性质

在三氟甲磺酸稀土盐(Ln(OTf)3,Ln=La,Nd,Sm,Y)的存在下,光学纯N-邻唑啉苯基甲基丙烯酰胺((S)-MeOPMAM)经自由基聚合反应得到相应的光学活性聚合物.考察了稀土盐种类、用量及溶剂性质等因素对聚合反应立体化学的影响.研究发现,以Y(OTf)3为调节剂、正丁醇为溶剂的体系能在一定程度上提高聚合反应的全同立体定向性.聚合物的手性光学性质明显依赖于立构规整度,随全同含量增大,聚合物的比旋光度和π-π*电子跃迁区域的Cotton效应强度呈下降趋势.利用1H-NMR技术研究了上述聚合物与1,1′-联-2-萘酚(BINOL)的对映选择性相互作用,结果表明,全同三元组含量较高的聚合物不仅使酚羟基质子峰向低场位移,而且导致信号分裂.     

含手性亚胺侧基聚苯乙烯衍生物的设计及其在酸碱诱导下的手光响应性质

以N-(2-羟基-1-萘基)亚甲基-(S)-α-苯基乙胺为模型分子,考察了脱质子前后该手性Schiff碱溶液手光性质的变化,利用DFT计算探讨手光信号反转机理.结果表明,手光反转源于分子内氢键的断裂与形成及伴随的C—C单键旋转所引起的构象转变,且前后2种构象处于拟对映关系.这一发现意味着通过单键旋转操控分子构象转变可作为构建手性开关的一种有效途径.在此基础上设计、合成了苯乙烯型手性功能单体(VNP)及相应的光学活性聚合物.由于邻位基团的协同效应,聚合物的手光性质对酸碱刺激表现出比单体更灵敏的响应性和可重复性.当循环加入H+和OH-时,聚合物溶液的CD信号(382 nm处的Cotton效应)以"ON"-"OFF"方式发生可逆转变,以此为输出信号可无损耗重复至少5次,实现了通过酸碱调控的无损输出的新型聚合物基手性开关.此外,基于该手性开关体系构建了典型的"禁阻"(IHIBIT)分子逻辑门.     

GEANT4SPE质子屏蔽和半导体材料辐射效应模拟

利用蒙特卡罗软件GEANT4模拟太阳宇宙射线中能量为1 MeV~10 GeV质子对航天飞行器的影响,透射质子对半导体材料的损伤效应,计算外壳铝层对质子能谱的屏蔽效应.模拟结果表明,质子在介质中的线性能量转移、射程等和参考数据吻合较好;沿质子轨迹纵向能量沉积出现Bragg峰,且非弹性作用是影响能量沉积Bragg曲线的重要因素;对于半导体Si材料,反冲原子主要分布在质子轨迹线周围,并沿轨迹线横向‘扩散’,浓度降低;Al层屏蔽使入射质子能谱硬化,当Al层厚度超过10 mm时,厚度增加对屏蔽效果的改善不明显,反而次级粒子辐射增强效应变大.