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膜科学与技术 2024年

作者：陈占营刘蜀疆常印忠盛毓强王建龙黑东炜禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室清华大学核能与新能源技术研究院西北核技术研究所

大气放射性氙监测对于核试验检测具有重要意义。本文以从空气中分离浓缩氙为应用背景，实验测试了N2、O2、CO2和Xe等四种气体在不同类别膜材料中的渗透性，评价了不同膜材料对四种气体之间的分离性能；考察了温度、压力等操作条件变化... 详细信息

大气放射性氙监测对于核试验检测具有重要意义。本文以从空气中分离浓缩氙为应用背景，实验测试了N2、O2、CO2和Xe等四种气体在不同类别膜材料中的渗透性，评价了不同膜材料对四种气体之间的分离性能；考察了温度、压力等操作条件变化对氙分离性能的影响。结果表明，在聚酰亚胺（PI）、聚苯醚（PPO）和聚砜（PSF）三类材料中，聚酰亚胺（PI）具有明显优于其它两类材料的氙气分离性能；温度和压力变化对氙分离性能的影响均不明显。上述研究工作对于气体分离膜从空气中分离氙的实际应用具有重要意义，为大气放射性氙监测提供了新思路。

关键词：气体分离膜放射性氙渗透性能分离性能

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气体分离膜材料从空气中分离氙气性能研究

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膜科学与技术 2025年第1期45卷 137-145页

作者：陈占营刘蜀疆常印忠盛毓强王建龙黑东炜禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 西北核技术研究所西安710024

大气放射性氙监测对于核试验检测具有重要意义.以从空气中分离浓缩氙为应用背景,实验测试了N_(2)、O_(2)、CO_(2)和Xe 4种气体在不同类别膜材料中的渗透性,评价了不同膜材料对4种气体之间的分离性能;考察了温度、压力等操作条件变化对... 详细信息

大气放射性氙监测对于核试验检测具有重要意义.以从空气中分离浓缩氙为应用背景,实验测试了N_(2)、O_(2)、CO_(2)和Xe 4种气体在不同类别膜材料中的渗透性,评价了不同膜材料对4种气体之间的分离性能;考察了温度、压力等操作条件变化对氙气分离性能的影响.结果表明,在聚酰亚胺(PI)、聚苯醚(PPO)和聚砜(PSf)3类材料中,PI具有明显优于其他两类材料的氙气分离性能;温度和压力变化对氙气分离性能的影响均不明显.上述研究工作对于气体分离膜从空气中分离氙气的实际应用具有重要意义.

关键词：气体分离膜放射性氙渗透性能分离性能

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聚酰亚胺膜在稀有气体分离中的性能研究

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膜科学与技术 2023年第4期43卷 90-98页

作者：李思琪赵丹李晖陈占营任吉中洁净能源国家实验室大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

稀有气体通常利用沸点的差异进行深冷分离,相对于这种传统方法,膜技术具有高效、低耗和环保等优异性能.在膜技术中,膜材料的选择及其后处理是影响气体分离效果的重要因素.选择两种不同聚酰亚胺,PI-1(BTDA-MDA/TDA)和PI-2(PMDA/BTDA-TDA)... 详细信息

稀有气体通常利用沸点的差异进行深冷分离,相对于这种传统方法,膜技术具有高效、低耗和环保等优异性能.在膜技术中,膜材料的选择及其后处理是影响气体分离效果的重要因素.选择两种不同聚酰亚胺,PI-1(BTDA-MDA/TDA)和PI-2(PMDA/BTDA-TDA),研究了其单体结构对于稀有气体分离性能的影响.在此基础上选择性能较为优异的PI-2膜进行不同条件的热处理,研究热处理温度对其气体分离性能的影响.研究发现,通过改变聚酰亚胺的共聚组成,可以调节分离膜的气体选择性与渗透性.热处理会改变膜内分子链堆积、部分膜结构的生成或消失以及去除残余溶剂的塑化作用,进而改变膜的渗透分离性能.通过控制热处理条件,可以使膜的渗透性与选择性同时提升,He渗透系数增加至19.1 Barrer,He/CH_(4)选择性提高了54%,O2/Xe选择性提升99%.

关键词：聚酰亚胺稀有气体分离膜分离热处理

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微量氙气高效吸附捕集材料研究进展

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现代应用物理 2023年第1期14卷 13-27,45页

作者：盛毓强陈占营刘蜀疆常印忠李奇安少杭马梦瑶王世联禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

通过物理吸附作用对微量氙气进行捕集,优化材料的微孔尺寸、孔道极化环境等因素,可提高材料表面与高极化率氙分子的结合作用。碳材料具有比表面积高、吸附容量大等优势,但其非极性孔道表面缺少氙吸附的特异性位点。沸石分子筛通过金属... 详细信息

通过物理吸附作用对微量氙气进行捕集,优化材料的微孔尺寸、孔道极化环境等因素,可提高材料表面与高极化率氙分子的结合作用。碳材料具有比表面积高、吸附容量大等优势,但其非极性孔道表面缺少氙吸附的特异性位点。沸石分子筛通过金属离子改性可有效提高对微量氙气的吸附能力,但受限于孔道的刚性结构,难以精密调控其微孔尺寸和极化环境。金属有机框架材料具有结构多样、可设计性强等优势,通过优化孔径尺寸、极化环境和框架柔性等因素,可提高其微量氙气吸附性能。基于微量氙气吸附捕集材料的研究现状,展望了极化微孔材料的设计合成是微量氙气吸附研究的重要方向。

关键词：氙气吸附碳材料沸石分子筛金属有机框架

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基于常温吸附的放射性氙样品高效纯化制备技术研究

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原子能科学技术 2021年第4期55卷 612-619页

作者：常印忠张生栋陈占营刘蜀疆贾怀茂王世联中国原子能科学研究院北京102413 禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

大气放射性氙是全面禁止核试验条约重要的监测目标,为提高氙样品的探测灵敏度,在进行放射性活度测量前,需将样品纯化、除氡并转移至测量容器。本文针对氙样品高效纯化制备过程中的关键技术,研究了氙在三级吸附柱上的吸附脱附行为,并考... 详细信息

大气放射性氙是全面禁止核试验条约重要的监测目标,为提高氙样品的探测灵敏度,在进行放射性活度测量前,需将样品纯化、除氡并转移至测量容器。本文针对氙样品高效纯化制备过程中的关键技术,研究了氙在三级吸附柱上的吸附脱附行为,并考察了氙样品量及色谱参数对氙色谱峰宽的影响,确定了纯化制备流程参数。利用氙样品对纯化制备流程进行测试,氙的回收率大于90%,氡去污因子大于104,实现了放射性氙样品的高效纯化制备。

关键词：氙样品常温纯化制备除氡

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2020年6月北欧大气中微量134Cs,137Cs和103Ru等放射性核素的技术分析

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物理学报 2020年第21期69卷 17-24页

作者：王世联李奇赵允刚张新军樊元庆王晓明贾怀茂陈占营刘蜀疆常印忠石建芳禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

2020年6月22日,位于瑞典的全面禁止核试验条约国际监测系统放射性核素台站监测到大气中微量的134Cs,137Cs和103Ru等放射性核素,芬兰和爱沙尼亚在6月14至22日期间还监测到141Ce,95Zr和95Nb等放射性核素,国际上对这些核素的来源进行了各... 详细信息

2020年6月22日,位于瑞典的全面禁止核试验条约国际监测系统放射性核素台站监测到大气中微量的134Cs,137Cs和103Ru等放射性核素,芬兰和爱沙尼亚在6月14至22日期间还监测到141Ce,95Zr和95Nb等放射性核素,国际上对这些核素的来源进行了各种猜测.本文在确证这些核素及其活度浓度基础上,结合国际监测系统放射性核素台站监测数据的统计分析,对核事件性质进行了判断,推算了放射性核素的释放时间,并利用大气输运模拟程序对这些放射性核素来源进行了初步判断.结果表明,134Cs与137Cs活度浓度比值约为1.1,可排除来自核试验或核爆炸;位于俄罗斯境内的RN61核素台站探测到131I和133I与位于挪威境内的RN49核素台站探测到的133Xe相关,可能来自反应堆运行过程中的泄漏;初步判断134Cs,137Cs和103Ru等核素可能来自北欧地区反应堆事故停堆换料或新鲜乏燃料转移过程中的意外释放;探测到的放射性核素活度浓度为μBq/m3量级,不会对公众健康产生影响.

关键词：全面禁止核试验条约 134Cs 和137Cs 103Ru 活度浓度大气输运模拟

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多种地震数据联合反演精细速度结构方法研究

多种地震数据联合反演精细速度结构方法研究

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第十九届国家安全地球物理专题研讨会

作者：韩守诚王晓明李健刘哲函徐妍妍王旭亮肖勇黄立洪李铭禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室

精细的速度结构有助于更加准确地模拟地震波的传播过程,其中莫霍面处的速度结构对于首波走时的精确计算有着重要意义。文中基于接收函数对相对速度结构的敏感性,利用体波走时、面波频散和接收函数联合反演约束莫霍面处的精细速度结构,... 详细信息

精细的速度结构有助于更加准确地模拟地震波的传播过程,其中莫霍面处的速度结构对于首波走时的精确计算有着重要意义。文中基于接收函数对相对速度结构的敏感性,利用体波走时、面波频散和接收函数联合反演约束莫霍面处的精细速度结构,在此基础上探究了利用首波(Pn,Sn)和直达波(Pg,Sg)走时差约束莫霍面处精细速度结构的可能性,提出利用多震相体波走时、面波频散和接收函数联合反演可以获得更加准确的速度结构,从而为地震定位、事件监测等研究提供基础模型。

关键词：联合反演体波走时接收函数精细速度结构

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模拟退火算法在小地震方向性反演中的应用

模拟退火算法在小地震方向性反演中的应用

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第十九届国家安全地球物理专题研讨会

作者：徐妍妍王晓明李健刘哲函韩守诚王旭亮肖勇黄立洪李铭禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室

小地震事件的破裂方向性特征可帮助识别低当量爆炸事件,提高对低当量爆炸事件的监测能力。基于网格搜索的确定小地震事件（M<3.5）方向性的相对方向性反演（RDI）方法对于目标区域大、搜索精度要求高的反演耗费时间较长。为实现小地... 详细信息

小地震事件的破裂方向性特征可帮助识别低当量爆炸事件,提高对低当量爆炸事件的监测能力。基于网格搜索的确定小地震事件（M<3.5）方向性的相对方向性反演（RDI）方法对于目标区域大、搜索精度要求高的反演耗费时间较长。为实现小地震事件破裂方向性的实时反演,文中提出基于模拟退火算法的RDIA方法以改进原有RDI方法的时效性,并以发生在日本内陆的M3.2地震事件为例,对该方法进行验证。结果表明,由于模拟退火算法的引入,RDIA方法可以在保证结果精确的情况下,将反演效率提高至秒级,为后续实时应用奠定了技术基础。

关键词：模拟退火小地震事件破裂方向性爆炸识别

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分子筛的结构表征及对痕量氙的动态吸附性能

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核化学与放射化学 2021年第2期43卷 169-175,I0004页

作者：常印忠张生栋陈占营刘蜀疆张仕学中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413 禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

高效吸附剂是大气放射性氙取样分析系统的核心组成部分之一,为提高探测灵敏度,需获得对大气中痕量氙具有更高吸附性能的吸附剂。研究了10种分子筛对痕量氙的动态吸附性能,利用氮气静态吸附对分子筛的孔结构进行表征,分析了孔结构特征与... 详细信息

高效吸附剂是大气放射性氙取样分析系统的核心组成部分之一,为提高探测灵敏度,需获得对大气中痕量氙具有更高吸附性能的吸附剂。研究了10种分子筛对痕量氙的动态吸附性能,利用氮气静态吸附对分子筛的孔结构进行表征,分析了孔结构特征与分子筛动态吸附性能的关系。选择吸附量较高的分子筛,进一步研究了原料气流量、吸附压力和氙浓度对动态吸附性能的影响。结果表明:5A分子筛具有较适合的孔径,对氙的动态吸附性能优于13X分子筛;ZSM-5分子筛可能因晶穴内极性较强和具有较适合的孔径,对氙的吸附能力最强;痕量氙在ZSM-5分子筛上的动态吸附系数随吸附压力的增加而线性增大,随流量增大先下降而后趋于稳定,氙浓度在7.6×10^(-9)~3.0×10^(-8)mol/L范围内对其无明显影响。

关键词：分子筛孔结构痕量氙动态吸附

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氙同位素β-γ符合谱解谱中气体本底扣除方法改进

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核技术 2020年第11期43卷 7-12页

作者：张新军王世联贾怀茂李奇石建芳樊元庆赵允刚禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

β-γ符合测量是全面禁止核试验条约(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty,CTBT)放射性核素核查惰性气体氙活度检测的一种重要技术手段。为消除“记忆效应”对样品测量的干扰,β-γ符合能谱的解谱算法——符合净计数计算法(Net Count... 详细信息

β-γ符合测量是全面禁止核试验条约(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty,CTBT)放射性核素核查惰性气体氙活度检测的一种重要技术手段。为消除“记忆效应”对样品测量的干扰,β-γ符合能谱的解谱算法——符合净计数计算法(Net Count Calculation Method,NCC)系统性扣除由“记忆效应”产生的气体本底计数,但对于残留氙同位素少的气体本底,由于统计涨落,计算得到的气体本底净计数可能出现负值,从而导致氙同位素活度计算错误,甚至出现误识别。针对符合净计数计算法中系统性扣除气体本底存在的问题,提出了扣除气体本底的判断条件并对符合净计数计算法进行了改进,能够将131Xem、133Xem、133Xe和135Xe等4种氙同位素的误识别数目分别减少63%、68%、72%和26%,并提高放射性活度浓度计算的准确性。

关键词：放射性氙同位素 β-γ 符合能谱符合净计数计算法记忆效应

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