2020年 第33卷 第2期
2020, 33(2): 67-73.
DOI: 10.7538/tws.2019.youxian.033
摘要：
90Sr放射源是一种能量较强的β放射源，在诸多领域有着广泛的应用。由于钛酸锶陶瓷源芯的性能对90Sr源的安全性和制造工艺难度有着重要的影响，因此需要研究杂质含量和粉末颗粒度对钛酸锶陶瓷源芯力学性能和烧结稳定性的影响规律。采用正交实验方法，将钙、钡、锆杂质含量和粉末粒度作为四个因素，按照正交表L9（34）设计对照实验。对不同杂质含量以及不同粉末粒度条件下压制烧结出的钛酸锶源芯的密度、尺寸、抗压强度和硬度进行测试。结果表明，在固定的冷压烧结工艺参数条件下，原料颗粒度和杂质元素锆的含量对钛酸锶陶瓷源芯性能的影响明显，原料最佳粒度为10 μm，锆含量必须控制在1%以下，杂质元素钙和钡的影响较小，其含量只需分别控制在2%和4%以内即可。研究结果可为制定钛酸锶原料的纯化制备工艺以及钛酸锶源芯的冷压烧结工艺提供参考。
90Sr放射源是一种能量较强的β放射源，在诸多领域有着广泛的应用。由于钛酸锶陶瓷源芯的性能对90Sr源的安全性和制造工艺难度有着重要的影响，因此需要研究杂质含量和粉末颗粒度对钛酸锶陶瓷源芯力学性能和烧结稳定性的影响规律。采用正交实验方法，将钙、钡、锆杂质含量和粉末粒度作为四个因素，按照正交表L9（34）设计对照实验。对不同杂质含量以及不同粉末粒度条件下压制烧结出的钛酸锶源芯的密度、尺寸、抗压强度和硬度进行测试。结果表明，在固定的冷压烧结工艺参数条件下，原料颗粒度和杂质元素锆的含量对钛酸锶陶瓷源芯性能的影响明显，原料最佳粒度为10 μm，锆含量必须控制在1%以下，杂质元素钙和钡的影响较小，其含量只需分别控制在2%和4%以内即可。研究结果可为制定钛酸锶原料的纯化制备工艺以及钛酸锶源芯的冷压烧结工艺提供参考。
2020, 33(2): 74-80.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.096
摘要：
为提高氢化丁腈橡胶（HNBR）在热环境中和高压条件下的使用稳定性和使用寿命，本文通过γ辐射工艺制备辐射硫化的HNBR，研究辐射硫化的吸收剂量对材料微观形态、力学性能、热稳定性、耐热油老化和耐热空气老化性能的影响。通过扫描电镜（SEM）观察HNBR断裂面，发现辐射硫化的HNBR样品断面更光滑，其硫化效果优于热硫化。随着吸收剂量增加，样品的力学性能和耐老化性能显著提高，在150 ℃的903#标准油中浸泡70 h，与热硫化HNBR相比，辐射硫化HNBR体积变化率更低。当吸收剂量为160 kGy时，辐射硫化HNBR的体积变化为18.3%。热空气老化后，样品随着吸收剂量增加，力学性能下降量减少。优异的耐热油老化和耐热空气老化性能使辐射硫化HNBR有更强的密封性能。
为提高氢化丁腈橡胶（HNBR）在热环境中和高压条件下的使用稳定性和使用寿命，本文通过γ辐射工艺制备辐射硫化的HNBR，研究辐射硫化的吸收剂量对材料微观形态、力学性能、热稳定性、耐热油老化和耐热空气老化性能的影响。通过扫描电镜（SEM）观察HNBR断裂面，发现辐射硫化的HNBR样品断面更光滑，其硫化效果优于热硫化。随着吸收剂量增加，样品的力学性能和耐老化性能显著提高，在150 ℃的903#标准油中浸泡70 h，与热硫化HNBR相比，辐射硫化HNBR体积变化率更低。当吸收剂量为160 kGy时，辐射硫化HNBR的体积变化为18.3%。热空气老化后，样品随着吸收剂量增加，力学性能下降量减少。优异的耐热油老化和耐热空气老化性能使辐射硫化HNBR有更强的密封性能。
2020, 33(2): 81-86.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.076
摘要：
建立了热电离质谱法（TIMS）测量天然及辐照后氧化钆同位素丰度比的检测方法。天然氧化钆制备成靶件，放入高通量工程试验堆（HFETR）预定孔道接受中子辐照，辐照时间共计91.3 h，反应堆功率为80 MW，辐照孔道中子注量率约为2×1014 n•cm-2•s-1。辐照后靶件经切割、转运、溶解、制样与测量等过程，完成了对可燃中子毒物钆的辐照与测量，并对测量值进行了修正。数据结果表明，热电离质谱法对Gd辐照后检验的分析数据准确可靠，辐照后样品的后处理方法合理，钆的各同位素的丰度变化值前后吻合，且与中子吸收截面大小密切相关。本方法可用于铀钆混合燃料芯块和卸料元件组件中可燃毒物钆的同位素分析。获得的实测数据可反向用于理论计算修正，以期获得更优的反应堆堆芯设计方案。
建立了热电离质谱法（TIMS）测量天然及辐照后氧化钆同位素丰度比的检测方法。天然氧化钆制备成靶件，放入高通量工程试验堆（HFETR）预定孔道接受中子辐照，辐照时间共计91.3 h，反应堆功率为80 MW，辐照孔道中子注量率约为2×1014 n•cm-2•s-1。辐照后靶件经切割、转运、溶解、制样与测量等过程，完成了对可燃中子毒物钆的辐照与测量，并对测量值进行了修正。数据结果表明，热电离质谱法对Gd辐照后检验的分析数据准确可靠，辐照后样品的后处理方法合理，钆的各同位素的丰度变化值前后吻合，且与中子吸收截面大小密切相关。本方法可用于铀钆混合燃料芯块和卸料元件组件中可燃毒物钆的同位素分析。获得的实测数据可反向用于理论计算修正，以期获得更优的反应堆堆芯设计方案。
2020, 33(2): 87-94.
DOI: 10.7538/tws.2019.33.02.0087
摘要：
从离心级联实际生产运行出发，基于价值函数公式，推算出因丰度波动在精料收料容器中造成的分离功损失的表达式。公式显示，丰度波动会导致精料容器内发生分离功损失，且与收料质量呈线性关系，与丰度波动大小呈二次函数关系。分析引起级联精料丰度波动的各种因素变化是否会造成级联内部分离功损失的变化。结果表明，每一种影响因素的参数变化时，级联内部机组压力、流量都会重新调整并进入新的稳态，导致级联偏离理想工况，分离能力下降且级联混合分离功损失相应增加。因此，对精料流产品丰度控制提出优化策略，在实际运行中，应尽可能减少影响产品丰度的参数变化，以减小分离功的损失。
从离心级联实际生产运行出发，基于价值函数公式，推算出因丰度波动在精料收料容器中造成的分离功损失的表达式。公式显示，丰度波动会导致精料容器内发生分离功损失，且与收料质量呈线性关系，与丰度波动大小呈二次函数关系。分析引起级联精料丰度波动的各种因素变化是否会造成级联内部分离功损失的变化。结果表明，每一种影响因素的参数变化时，级联内部机组压力、流量都会重新调整并进入新的稳态，导致级联偏离理想工况，分离能力下降且级联混合分离功损失相应增加。因此，对精料流产品丰度控制提出优化策略，在实际运行中，应尽可能减少影响产品丰度的参数变化，以减小分离功的损失。
2020, 33(2): 95-101.
DOI: 10.7538/tws.2019.youxian.006
摘要：
加速器质谱（accelerator mass spectrometry, AMS）技术因探测对象不同，探测器也应根据需要进行选择。为建立低能量重离子加速器质谱测量技术，本文设计制作一台新型气体探测器并调试应用。该探测器采用厚度50 nm，膜面积8 mm×8 mm的氮化硅膜作为入射窗。采用5.48 MeV的241Am源的α粒子对探测器进行调试，调试后将该探测器安装于中国原子能科学研究院的300 kV小型AMS系统上进行129I粒子测量。经模拟计算以及对探测器的调试、应用，证明该探测器具有较高的能量分辨率，可以很好的实现不同粒子的鉴别，同时测量灵敏度可达到10-13国际水平，满足低能量重离子的测量要求。
加速器质谱（accelerator mass spectrometry, AMS）技术因探测对象不同，探测器也应根据需要进行选择。为建立低能量重离子加速器质谱测量技术，本文设计制作一台新型气体探测器并调试应用。该探测器采用厚度50 nm，膜面积8 mm×8 mm的氮化硅膜作为入射窗。采用5.48 MeV的241Am源的α粒子对探测器进行调试，调试后将该探测器安装于中国原子能科学研究院的300 kV小型AMS系统上进行129I粒子测量。经模拟计算以及对探测器的调试、应用，证明该探测器具有较高的能量分辨率，可以很好的实现不同粒子的鉴别，同时测量灵敏度可达到10-13国际水平，满足低能量重离子的测量要求。
2020, 33(2): 102-109.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.094
摘要：
CD93分子作为一种新型新生血管生成激活剂，有可能成为肿瘤监测的重要分子靶点，因此制备125I标记抗CD93单抗（125I-anti-CD93 mAb），研究其在荷瘤鼠体内生物学分布及磷屏显像特点，探讨其对A549肺癌靶向性及CD93阳性肿瘤监测的可行性。本文制备125I-anti-CD93 mAb及125I-IgG并进行鉴定；建立A549肺癌荷瘤小鼠模型，经尾静脉注射125I标记抗CD93单抗，并设125I-IgG为对照组，注药后不同时间进行生物学分布及磷屏放射自显影；肿瘤组织行HE染色及CD93免疫组织化学染色；采用统计软件对定量数据（x +s）进行统计学处理，组间数据用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。结果表明，125I-anti-CD93 mAb及125I-IgG标记率、放射性比活度、放化纯度分别为91.37%和90.24%，1 096.44 MBq/mg和1 082.88 MBq/mg,96.49%和94.82%，放置72 h后两标记物的稳定性仍>90%，两者间无统计学差异（生理盐水组P=0.93, t=0.09,血清组P=0.13, t=1.90）。荷瘤鼠生物学分布结果显示125I-anti-CD93 mAb主要经肝肾代谢，注射后48 h时肿瘤组织放射性摄取率为（6.42±0.71）%ID/g，T/NT（瘤/对侧肌肉）摄取比值为4.45±0.86，显著高于对照组125I-IgG组(2.45±0.33/1.71±0.24），P<0.05, t=3.07和P<0.01, t=5.10。动态全身磷屏自显影结果可见，24 h两组小鼠轮廓清楚，48 h时实验组肿瘤显像最清晰，肿瘤放射性摄取比（肿瘤/对侧肌肉）为3.34±0.18，明显高于对照组（1.62±0.19），P<0.01， t=6.52。免疫组化染色结果证实肿瘤高表达CD93。125I-anti-CD93 mAb制备简便，对A549肺癌组织靶向性好，有望成为CD93阳性肿瘤监测的新型分子探针。
CD93分子作为一种新型新生血管生成激活剂，有可能成为肿瘤监测的重要分子靶点，因此制备125I标记抗CD93单抗（125I-anti-CD93 mAb），研究其在荷瘤鼠体内生物学分布及磷屏显像特点，探讨其对A549肺癌靶向性及CD93阳性肿瘤监测的可行性。本文制备125I-anti-CD93 mAb及125I-IgG并进行鉴定；建立A549肺癌荷瘤小鼠模型，经尾静脉注射125I标记抗CD93单抗，并设125I-IgG为对照组，注药后不同时间进行生物学分布及磷屏放射自显影；肿瘤组织行HE染色及CD93免疫组织化学染色；采用统计软件对定量数据（x +s）进行统计学处理，组间数据用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。结果表明，125I-anti-CD93 mAb及125I-IgG标记率、放射性比活度、放化纯度分别为91.37%和90.24%，1 096.44 MBq/mg和1 082.88 MBq/mg,96.49%和94.82%，放置72 h后两标记物的稳定性仍>90%，两者间无统计学差异（生理盐水组P=0.93, t=0.09,血清组P=0.13, t=1.90）。荷瘤鼠生物学分布结果显示125I-anti-CD93 mAb主要经肝肾代谢，注射后48 h时肿瘤组织放射性摄取率为（6.42±0.71）%ID/g，T/NT（瘤/对侧肌肉）摄取比值为4.45±0.86，显著高于对照组125I-IgG组(2.45±0.33/1.71±0.24），P<0.05, t=3.07和P<0.01, t=5.10。动态全身磷屏自显影结果可见，24 h两组小鼠轮廓清楚，48 h时实验组肿瘤显像最清晰，肿瘤放射性摄取比（肿瘤/对侧肌肉）为3.34±0.18，明显高于对照组（1.62±0.19），P<0.01， t=6.52。免疫组化染色结果证实肿瘤高表达CD93。125I-anti-CD93 mAb制备简便，对A549肺癌组织靶向性好，有望成为CD93阳性肿瘤监测的新型分子探针。
2020, 33(2): 110-116.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.088
摘要：
采用CFN-MPS200多功能合成模块分别进行11C-乙酸盐（11C-Acetate）和18F-乙酸盐（18F-Acatate）合成，并用TLC法和HPLC法进行质量分析。将11CO2释放到1.0 mol/L甲基溴化镁的四氢呋喃溶液中，2 min后用1 mol/L盐酸水解，反应液经ON Guard-Ag、ON Guard-H柱纯化后，再经PS-OH柱吸附，用生理盐水淋洗，最后由CM柱纯化并经无菌滤膜过滤得到11C-乙酸盐；合成时间约为10 min，不校正放化合成产率（53.5±5）%（n=6）。18F—与溴代乙酸苄酯发生取代反应，经C-18柱吸附去除杂质后洗脱，碱水解后经IC-H、PS-2、氧化铝柱纯化后通过无菌滤膜得到产品18F-乙酸盐；合成时间为40 min，不校正放化合成产率（20.2±5）%（n=5）。分别对两类化合物进行TLC和HPLC分析，以95%乙腈水溶液（V∶V）为TLC的展开剂，比移值Rf分别为0.31 min与0.60 min，放化纯度大于99%；HPLC进样质控，紫外检测器和放射性检测器的出峰时间均在2.3~2.4 min之间，化学纯度和放化纯度大于99%。11C-乙酸盐和18F-乙酸盐的合成均由CFN-MPS200多功能合成模块自动合成，过程简单，合成产率稳定，放化纯度和化学纯度高，可以满足临床使用。
采用CFN-MPS200多功能合成模块分别进行11C-乙酸盐（11C-Acetate）和18F-乙酸盐（18F-Acatate）合成，并用TLC法和HPLC法进行质量分析。将11CO2释放到1.0 mol/L甲基溴化镁的四氢呋喃溶液中，2 min后用1 mol/L盐酸水解，反应液经ON Guard-Ag、ON Guard-H柱纯化后，再经PS-OH柱吸附，用生理盐水淋洗，最后由CM柱纯化并经无菌滤膜过滤得到11C-乙酸盐；合成时间约为10 min，不校正放化合成产率（53.5±5）%（n=6）。18F—与溴代乙酸苄酯发生取代反应，经C-18柱吸附去除杂质后洗脱，碱水解后经IC-H、PS-2、氧化铝柱纯化后通过无菌滤膜得到产品18F-乙酸盐；合成时间为40 min，不校正放化合成产率（20.2±5）%（n=5）。分别对两类化合物进行TLC和HPLC分析，以95%乙腈水溶液（V∶V）为TLC的展开剂，比移值Rf分别为0.31 min与0.60 min，放化纯度大于99%；HPLC进样质控，紫外检测器和放射性检测器的出峰时间均在2.3~2.4 min之间，化学纯度和放化纯度大于99%。11C-乙酸盐和18F-乙酸盐的合成均由CFN-MPS200多功能合成模块自动合成，过程简单，合成产率稳定，放化纯度和化学纯度高，可以满足临床使用。
2020, 33(2): 117-123.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.041
摘要：
利用正电子核素标记抗体进行PET免疫显像是筛选适合抗体靶向治疗的重要方法，正电子核素锆-89（89Zr）由于其较长的半衰期使其成为PET免疫显像的理想核素，同时89Zr核素还可用于制备纳米粒子、微球等，其在临床上的应用越来越广泛。本文对固体靶核素89Zr的制备、标记以及临床前应用等进行调研，了解国内外89Zr的制备方法和工艺，探索先进的标记方法，并讨论其在肿瘤临床诊疗的应用价值。
利用正电子核素标记抗体进行PET免疫显像是筛选适合抗体靶向治疗的重要方法，正电子核素锆-89（89Zr）由于其较长的半衰期使其成为PET免疫显像的理想核素，同时89Zr核素还可用于制备纳米粒子、微球等，其在临床上的应用越来越广泛。本文对固体靶核素89Zr的制备、标记以及临床前应用等进行调研，了解国内外89Zr的制备方法和工艺，探索先进的标记方法，并讨论其在肿瘤临床诊疗的应用价值。
2020, 33(2): 124-132.
DOI: 10.7538/tws.2018.youxian.100
摘要：
定期检测辐照后核燃料组件对保障反应堆安全运行和开展高燃耗下核燃料组件的性能研究具有重要意义。为了能在不拆卸、不破坏燃料组件的情况下更好地观察燃料组件及其内部燃料棒的缺陷及结构变化等信息，高能X射线计算机断层扫描(X射线CT)技术作为一种有效手段可用于辐照后核燃料组件的检测。日本多年来一直致力于该技术的研究工作，成为世界上唯一一个研制出用于辐照后燃料组件检测的高能、高分辨率X射线CT检测装置且应用于快中子反应堆现场检测的国家。为此，本文梳理日本近几十年来相关研究成果，介绍日本原子能研究开发机构（JAEA）研发的燃料组件高能X射线CT装置结构、工作原理、研究现状及部分应用实例，以期对我国核燃料组件无损检测技术的发展提供参考、借鉴。
定期检测辐照后核燃料组件对保障反应堆安全运行和开展高燃耗下核燃料组件的性能研究具有重要意义。为了能在不拆卸、不破坏燃料组件的情况下更好地观察燃料组件及其内部燃料棒的缺陷及结构变化等信息，高能X射线计算机断层扫描(X射线CT)技术作为一种有效手段可用于辐照后核燃料组件的检测。日本多年来一直致力于该技术的研究工作，成为世界上唯一一个研制出用于辐照后燃料组件检测的高能、高分辨率X射线CT检测装置且应用于快中子反应堆现场检测的国家。为此，本文梳理日本近几十年来相关研究成果，介绍日本原子能研究开发机构（JAEA）研发的燃料组件高能X射线CT装置结构、工作原理、研究现状及部分应用实例，以期对我国核燃料组件无损检测技术的发展提供参考、借鉴。
