关於101号元素——钔的制备

在1954年初,曾經發表过有关門捷列夫週期表上第99和100号兩个新元素的消息。这兩个元素的名称叫做鍰(En)和鐨(Fm)的元素是用快速的氮核和氧核轰击鈾靶并按下列反应合成的: _(92)U~(238)+_7N~(14)—→_99En _(92)U~(228)+_8O~(16)—→_100Fm 第一个反应是在加里福尼亚大学內,由錫波尔格领導的一批科学家們所完成的;而第二个反应是在斯德哥尔摩研究所由瑞典的科学家实現的。另一种制造一系列超鈾元素的方法处用鈾堆的慢中子强流照射在鐶的靶上。     

鈾在磷酸中的極譜

本文研究在磷酸中铀的极谱行为,并说明当磷酸浓度小时,U~Ⅴ歧化不完全,可在电极上还原为四价,此时得到两个波,当磷酸浓度增大,U~Ⅴ歧化完全或接近於完全,则仅得一还原波。形成UO~(++)(或UO_2~(++))的络合物,较之增大氢离子浓度对歧化速率影响大。改变温度,对歧化作用影响较小。U~Ⅳ的磷酸溶液在氢波出现前无还原波。经分析波的性质,在稀磷酸中两波均系不可逆波,第一波同时受溶液中化学反应及扩散所控制,随磷酸浓度加大,受扩散控制的影响更显著。由於UO_2~(++)在磷酸中能形成络合物,故K_sη~(1/2)不为常数。本文还提出极谱分析铀的方法,卽利用五价铀歧化完全的还原波,在强酸中可作铀的极谱测定。并建议用磷酸作底液,分析U~Ⅵ或同时测定同一样品中U~Ⅵ及U~Ⅳ含量的方法。     

植物样品中低水平铀同位素分析

建立了一种植物样品中痕量铀同位素(~(238)U、~(235)U和~(234)U)的分析方法。通过高温灰化去除植物样品中有机质,采用混合酸消解样品灰分,应用UTEVA萃取色谱分离和纯化铀。化学分离过程中铀的回收率达94%,对Na、K、Ca等基体和干扰元素的去除率超过99%。用高灵敏度ICP-MS/MS同时测定了3种天然铀同位素含量,对~(238)U、~(235)U、~(234)U的检出限分别为3.05、0.34和0.04 pg/g,其中对~(238)U和~(235)U的检出限比文献报道值低1个数量级。对小麦粉标准参考物质中~(238)U的分析结果与参考值吻合,表明本分析方法可靠。将本方法应用于中国西安地区植物样品中铀同位素的分析,结果表明,该地区植物中铀含量和铀同位素比值处于天然水平,未发现人为铀污染。这是中国植物样品中3种天然铀同位素水平的首次调查。     

Er3+,Yb3+共掺杂NaY(WO4)2上转换荧光粉的制备及其发光性能

应用传统水热法合成出具有四方白钨矿结构的NaY(WO_4)_2微米颗粒及一系列Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2上转换荧光粉。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、粒度分布和上转换发光光谱对样品的物相、形貌及上转换发光性能进行分析表征。结果表明,p H值对于制备具有同一形貌的纯相NaY(WO_4)_2微米颗粒发挥重要作用。随着pH值的升高,可以完成从八面体到拟立方体再到片状颗粒的形貌转变。在980 nm近红外光激发下,观测到525及553 nm处的强绿光发射,对应Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)与~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,以及650~680 nm范围内的弱红光发射,对应Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁,且绿、红光上转换发射均属于双光子过程。此外,通过调节NaY(WO_4)_2∶Er~(3+),Yb~(3+)荧光粉中Yb~(3+)的浓度,可实现对绿光色度的有效控制。     

石墨探针进样-电感耦合等离子体质谱法测定强铀干扰下超微量240Pu/239Pu同位素比

采用自制的石墨探针直接进样装置(DSI)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用进行了强铀干扰下超微量钚同位素比的分析技术研究。实验结果表明,由于DSI分析中存在显著的铀钚的分馏效应,可以实现分析中铀、钚的在线分离,从而降低了238U强峰对239Pu和240Pu分析的干扰。当样品中238U与239Pu的原子数之比超过105量级时,用DSI-ICP-MS方法测得的钚的同位素比结果与参考值的相对偏差小于1%,明显优于常规的ICP-MS分析方法。本方法可用于铀材料中超微量钚同位素比的分析,以在一定程度上降低对化学分离的要求,从而减小化学分离的难度和工作量。     

以苯甲酸正丁醇溶液萃取高氯酸氧鈾

本文研究苯甲酸的正丁醇溶液对高氯酸氧铀的萃取,测得苯甲酸在正丁醇和水相间的平衡常数(A=58),苯甲酸在鲍和正丁醇的水溶液中的电离常数(K_a=6.2×10~(-5))和萃取反应的平衡常数(K=6.4×10~(-5))。研究结果证明在水相中除UO_2~(2+)外,倚有UO_2A~+,UO_2A_2,UO_2(OH)~+和UO_2(OH)A共四种格合物(A~-表示苯甲酸根),其稳定常数经测定分别为:β_(10)=8.0×10~2,β_(20)=1.8×10~5,β_(01)=2.0×10~9,β_(11)=5.2×10~(12)。以上常数除K_α及β_(01)与文献值一致外,其余似尚无报告。交中提出一种较简便而较严谨的用萃取法测定混合型络合物的稳定常数的数据处理法。     

多接收电感耦合等离子体质谱在单个铀颗粒物分析中的应用研究

为准确地获取单个铀颗粒物中具有核保障监督和核取证意义的铀同位素组成信息和~(230)Th/~(234)U比值,本研究基于多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),建立了不同粒径铀颗粒物中铀同位素比值的测量方法和不经化学分离纯化流程的~(230)Th/~(234)U分析技术。在评估铀钍本底的基础上,采用外标法校正同位素的质量分馏效应,进样0.40 ng/g的天然铀工作溶液跳峰测量离子计数器检测效率,使用已知铀钍比例的标样校正铀钍响应差异,完成分析方法的不确定度评估。结果表明,化学处理过程引入的~(238)U和~(232)Th分别小于8×10~(-5)ng和1.5×10~(-3)ng,MC-ICP-MS对粒径0.5~5.0μm铀颗粒物中~(235)U/~(238)U测量的相对扩展不确定度3.6%(k=2),主要来自本底扣除引入的不确定度和B类不确定度;对粒径5μm铀颗粒物中~(235)U/~(238)U测量的相对扩展不确定度0.2%(k=2),主要来自法拉第杯检测器对弱信号测量的不确定度;对更大粒径铀颗粒物中~(234)U/~(235)U和~(236)U/~(235)U测量的相对扩展不确定度分别小于3.5%和3.8%(k=2),主要来自B类不确定度。不经铀钍分离纯化流程,MC-ICP-MS可测得粒径几十微米铀颗粒物中~(230)Th/~(234)U比值信息,并诊断浓缩铀颗粒物生产年龄。     

气体离心分离的原理及其在同位素分离中的应用

一、前言同位素的分离是原子能工业中一个重要的生产过程。须要分离的同位素很多,其中最主要的就是把天然鈾中的U~(235)和U~(238)分开。平均140分的天然鈾中只含有一分U~(235)。快中子反应堆,或体积需要紧凑的反应堆的核燃料要求含20—30％的U~(235)。慢中子反应堆,或原子能动力工厂的反应堆的核燃料含0.8—     

光敏作用形成臭氧的量子产率和反应机构

(1)汞共振辐射的2537.5线,能经激发汞原子而发生光敏作用,间接形成臭氧。至于1849.6线,则可同时发生光化和光敏作用产生臭氧。(2)2537.5线汞光敏作用形成臭氧的反应机构可能为:Hg(~1S_0)+2537.5→Hg(~3P_1~0)Hg(~3P_1~0)+O_2(~3Σ_g~-)→HgO_2HgO_2+O_2(~3Σ_g~-)→HgO+O_3量子总产率应近于1,实测的最大值为0.51。1849.6线汞光敏作用形成臭氧的反应机构可能为:Hg(~1S_0)+1849.6→Hg(~1P_1~0)Hg(~1P_1~0)+O_2(~3Σ_g~-)→Hg(~1S_0)+2O(~3P)O_2(~3Σ_g~-)+O(~3P)+M→O_3+M量子总产率应小于2,实测的最大值为1.15。(3)量子总产率随气体流速的增加而增加,每一汞原子所生臭氧的分子数随气体流速的增加而减少。(4)量子总产率和每一汞原子形成臭氧的分子数均随汞的蒸气压的减低而增加。每一汞原子在经过反应管吸收辐射形成臭氧的过程中,能发生极大次数的循环。     

β-二酮缩β-丙氨酸希夫碱的锰(Ⅲ)配合物

合成了锰(Ⅲ)的双核配合物Mn_2(Hacala-β)_2(O_2CMe)_4和三核配合物Mn_3O(bzala-β)_2(O_2CMe)_3·4H_2O,其中Hacala-β~-和bzala-β~(2-)分别是乙酰丙酮缩β-丙氨酸和苯甲酰丙酮缩β-丙氨酸希夫碱负离子。用电导率、磁化率、热分析、红外及紫外可见光谱等对它们的结构和性质进行了研究。     

内醚糖的研究——Ⅲ.2,3-内醚-5-去羟-α-L-来苏糖甲基甙

本文提出了一合成2,3-内醚-5-去羟戊糖烷基甙的途径;并报告了合成2,3-内醚-5-去羟-α-L-来苏糖甲基甙的结果。合成包括以下的步骤:L-阿拉伯糖→α-和β-L-阿拉伯糖甲基呋喃甙(Ⅶ)→2,3,5-三-O-对甲苯磺酰基-α-L-阿拉伯糖甲基呋喃甙(Ⅷ)→2,3-二-O-对甲苯磺酰基-5-碘代-5-去羟-α-L-阿拉伯糖甲基呋喃甙(Ⅸ)→2,3-二-O-对甲苯磺酰基-5-去羟-α-L-阿拉伯糖甲基味喃甙(Ⅹ)→2,3-内醚-5-去羟-α-L-来苏糖甲基呋喃甙(Ⅺ)。自 L-阿拉伯糖计算,总产率是20.8%。     

一种新型钕配合物Nd(OXD)_3phen的制备及其近红外发光性质

合成了一种N,O-型配体2-(5-苯基-1,3,4-噁二唑)苯酚(OXD),以其作第一配体、邻菲罗啉(phen)作第二配体制备了一种新型的钕配合物Nd(OXD)_3phen。通过傅里叶变换红外谱(FTIR)、元素分析、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、激发和发射光谱以及循环伏安(CV)法等手段对其结构和性能进行了表征;实验结果表明:配体和中心离子配位良好,在370 nm光激发下,配合物在869,1058和1355 nm处有典型的Nd3+离子发射峰,分别对应于Nd3+离子的~4F_(3/2)→~4I_(9/2),~4F_(3/2)→~4I_(11/2)及~4F_(3/2)→4I13/2跃迁。另外,通过CV曲线及紫外吸收光谱可以推算出Nd(OXD)_3phen的HOMO/LUMO能级为-5.81/-2.44 e V。     

独脚金水溶性多糖的结构表征及其清除自由基活性

独脚金粗多糖(Strigaasiatica(L.)O.Ktze. polysaccharide,SKPc)经DEAE-Sephadex A-25以及Sephadex G-100柱层析分离纯化后得到独脚金多糖组分(SKP~*_1)。采用高效液相色谱(HPLC)法检测SKP~*_1,表明多糖SKP~*_1极性、相对分子质量是均一的,且其相对分子质量为14852u。采用气相色谱(GC)分析法研究SKP~*_1的单糖组成为葡萄糖(Glu)、阿拉伯糖(Ara)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha),相对摩尔比是2.5∶2.0∶0.85∶0.4∶0.5∶1.0;可能主要以β型糖苷键连接。采用化学分析和仪器分析结合进行SKP~*_1结构分析,表明SKP~*_1结构是Ara以β-(1→3)糖苷键连接构成主链之一,2,4或2,5位有支链;Gal以β-(1→6)糖苷键连接构成SKP~*_1的主链之一,且在3位上有分枝。支链由β-(1→4或1→5)Xyl、β-(1→4,1→6,1→2)Glc构成。Rha、Ara、Man、Gal、Glc都有一部分构成糖分子的末端残基。体外清除羟基实验结果表明,SKP~*_1有较好地清除羟基自由基的活性。     

La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)材料的制备及其上转换发光性质

采用高温固相法制备了La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和上转换发射光谱对样品进行了相结构和发光性质表征。XRD实验结果表明:合成的样品为面心立方萤石结构(Fm-3m)的La_(2.4)Mo_(1.6)O_8相。在980 nm红外光激发下,La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉发出分别来自Er~(3+)离子的~2H1_(1/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁的绿光(主峰为548和529 nm)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁的红光(主峰为670 nm)。进一步地,对样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

CF_3I在238 nm的光解碎片平动能谱研究:CF_3光解碎片的振动态分布和势能曲线交叉穿越几率

利用高分辨弱电场加速型光解碎片平动能谱仪,对CF3I在238 nm的光解动力学进行了研究.结果表明,来自3Q0平行跃迁的I*通道[CF3I(X)hν→‖CF3I(3Q0)→CF3(ν1,ν2)+I*],信号最强,并可以分辨出碎片CF3(ν1,ν2)的振动峰.通过对峰间距的分析,可以基本分辨出同时具有CF3碎片的振动波带CF3(ν1,ν2=0)与CF3(ν1,ν2=1).其中ν1=701 cm-1为对称伸缩振动,ν2=1086 cm-1为CF3伞形振动.测量了这些振动态的分布及振动波带分配比为∑P(ν1,1)/∑P(ν1,0)=0.48/0.52.还测得238 nm处4个光解通道的分支比:通道1(X→3Q0→I*)为0.664,通道2(X→3Q0→1Q1→I)为0.084,通道3(X→1Q1→I)为0.178,通道4(X→1Q1→3Q0→I*)为0.074.实验结果表明,3Q0→1Q1过程中的势能曲线交叉穿越几率P0→1=0.112,1Q1→3Q0过程中P1→0=0.294;I*通道的各向异性参数β(I*)=1.70,I通道β(I)=-0.04.     

β-Ni(OH)_2纳米线的相转化法制备及电化学性能

采用简单的相转化方法合成出直径为20~30 nm、长度为几微米的β-Ni(OH)_2纳米线.利用XRD和FESEM表征了样品的结构和形貌,并采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱等测试了样品的电化学性能.结果表明,在氢氧化钠溶液中,水热时间为30 min时,Paraotwayite型α-Ni(OH)_2纳米线转化为β-Ni(OH)_2纳米线.在不同扫描速率下,电极材料α-Ni(OH)_2和β-Ni(OH)_2纳米线的可逆性和倍率性能均优于β-Ni(OH)_2纳米片.     

岩矿中铀的检出法

利用斑点分析去检出岩矿中的铀,在一般点滴分析的书籍中都有记载。常用的方法是利用亚铁氰化钾与铀酰离子作用形成褐红色的亚铁氰化铀酰, 2UO_2~(++)+[Fe(CN)_6 ]~(==)→(UO_2)_2[Fe(CN)_6]↓以证明铀是否存在。但Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Ti(Ⅳ)也与亚铁氰化钾生成有色化合物,因之必须先使它们变更原子价或用适宜的方法遏止它们的干扰。在岩矿中铀含量很低而铁含量很高时。用KI还原法去防止Fe的干扰在操作上是有困难的。因为要滴加足够量的KI溶液于滤纸上使全部Fe(Ⅲ)还原,势     

铀光化还原反应中肼的定量分析

肼的定量测定方法很多。标准酸直接滴定是最简便的方法,另一种是氧化法。为探索铀光化还原反应中肼量变化的分析,我们曾试用了:溴氧化法,碘氧化法,标准酸和碘酸盐联合滴定法,高锰酸钾法和分光光度法等。以上方法对铀光化还原UO_2(NO_3)_2制取U~(4+)的复杂体系,有的不能用,有的给出数据误差很大,鉴于以上原因,我对用N-溴代丁二酞亚胺     

CHEMSPEC模拟铀在塔木素地下水中的种态分布

本文使用CHEMSPEC软件模拟了铀在塔木素地下水中的种态分布,并讨论了p H、Eh、离子浓度以及温度对铀种态分布的影响.结果表明,铀在强酸性条件下,主要以UO_2~(2+)(aq)的形式存在;在弱酸性、中性以及弱碱性条件下,主要以UO_2(OH)_2(aq)的形式存在;在强碱性条件下,主要以UO_2(OH)_3~-的形式存在,可能会生成Ca UO_4沉淀. Eh33 m V时, U(OH)_4(aq)为优势种态;而Eh33 m V时, U(VI)更为稳定.不同阴离子的引入对铀的种态分布影响的大小顺序为HCO_3~-F~-SO_4~(2-)Cl~-. UO_2~(2+)浓度的增加促进了Ca UO_2(CO_3)_3~(2-)和Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)的生成.温度升高使塔木素地下水中UO_2OH~+的浓度显著提高.     

Ce~(3+),Mn~(2+)共掺NaYF_4微米六棱柱的发光性能和能量传递研究

通过水热法合成了单分散的六方相NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)(摩尔分数,x=0,5,10,15)微米六棱柱。扫描电镜(SEM)分析表明,样品尺寸均匀,平均长度和平均高度约为2.02μm和700 nm。NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)发光性质的研究结果表明,在激发谱中,245 nm的激发峰来自于Ce~(3+)的4f→5d跃迁;332 nm的激发峰对应于Mn~(2+)的6A1(6S)→4E(4D)跃迁和自陷激子(STE)的激发。在发射谱中,302和422 nm的宽带发射峰分别对应Ce~(3+)的5d→4f跃迁和基质中自陷激子的发光;538和587 nm的宽带发射峰分别对应Mn~(2+)的~4A_1(~4G)→6A1(6S)跃迁和4T1(4G)→6A1(6S)跃迁。随着Mn~(2+)含量的增加,Ce~(3+)的发射强度逐渐减弱,而Mn~(2+)的538 nm(~4A_1(~4G)→6A1(6S))发射峰强度逐渐增强,这表明在NaYF_4基质中,存在Ce~(3+)和Mn~(2+)之间的能量传递。