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《兰州大学》 2008年
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发展~(182)Hf的加速器质谱测量技术

拓飞  
【摘要】: ~(182)Hf的半衰期为(8.90±0.09)×10~6年,它是研究宇宙成因的重要核素之一,在核天体物理和地球物理的研究中有重要的意义。通过测量和研究天然样品中的~(182)Hf可以得知数百万年以来银河系中恒星的活动规律。 ~(182)Hf在核能利用领域也有特殊的研究价值。铪常被用作反应堆控制棒以及中子注量率的监督材料,测量辐照前后控制棒中铪同位素组成的变化对于反应堆的运行和设计有着重要的价值;测量环境遗留物中的长寿命核素~(182)Hf,可以得到早期聚变反应中的中子注量率大小等有用信息。由于环境中生成的~(182)Hf量极其微小,总的放射性活度很低,用衰变计数法很难对它进行准确测量。对常规质谱(MS)来说,~(182)Hf的同量异位素~(182)W及分子离子的本底干扰不容易排除,因此采用常规质谱也难以实现对~(182)Hf的高灵敏测量。加速器质谱(Accelerator Mass Spectrometry,AMS)是上世纪七十年代末发展起来的一门现代核分析技术,它是基于加速器技术和离子探测器的一种同位素质谱技术,具有排除同量异位素本底和分子离子本底干扰的能力,因而具有极高的测量灵敏度,测量同位素丰度比可达10~(-15),绝对探测限可达10~4个原子(10~(-18)克),成为测量环境样品中~(182)Hf的理想方法。 因此对~(182)Hf的AMS测量方法进行研究,提高测量灵敏度和效率,进而实现对实际环境样品的测量,既对发展重核的AMS测量方法有积极的推动作用,又可以为核天体物理的研究和核工程应用提供可靠的分析手段。中国原子能科学研究院HI-13串列AMS系统上对~(182)Hf已有的测量灵敏度(~(182)Hf/~(180)Hf=2.2×10~(-10))还不能满足核工程应用的目的。有鉴于此,本论文在新的注入系统投入使用后,进一步发展了~(182)Hf的AMS测量方法,提高了测量灵敏度和测量总效率。 本文对新注入器不同狭缝条件下的质量分辨率进行了测量,也得出了不同狭缝下的传输效率和新注入器上测量~(182)Hf时的系列参数。当注入器静电分析器物点和像点狭缝较宽,而注入磁铁的像点狭缝为±1mm时注入器的质量分辨率为430;当把静电分析器的像点狭缝改为±2.5mm时质量分辨能力可达630。注入器的质量分辨能力达到了预期设计的指标,可以满足AMS在测量一些重核素时对质量分辨率的要求。 本文首次建立了用于AMS的少量HfF_4“干法”制样方法,搭建了完整的HfF_4“干法”制备装置,以HfO_2粉末为原料与固态的NH_4HF_2反应,“干法”氟化的最佳条件为NH_4HF_2过量500%,反应过程和脱胺过程的温度分别选为200℃和250℃,对应的时间分别为4小时和2小时。实验多次成功地完成了用于AMS测量的少量HfF_4样品(质量约5mg)的制备工作,取得了较好的结果。采用“干法”制取的HfF_4样品中F~-、O~-的束流强度比值是湿法的3倍,制得的天然HfF_4样品中~(180)HfF_5~-的引出束流强度是同等条件下湿法样品引出束流的2倍以上,这样非常有利于束流、效率的提高和本底的排除。 文中通过研究和比较后,确定用高纯银粉做导电介质并按1:1的质量比与待测的HfF_4样品均匀混合,靶锥采用AMS测量中专用的铝锥。实验采用无凸起的金属块作为靶托,用高纯的镍材料加工而成的靶针将样品压实,避免了靶针和靶托材料对样品的可能沾污。为防止引入环境中的污染,整个装样和压靶过程是在充氩气的手套袋中完成的。 在本文的AMS测量中,未采用飞行时间探测器,而是利用新注入器系统和分析磁铁以及静电分析器来提高质量和能量的分辨能力去排除同位素的干扰。实验中将加速器端电压提高至8.5MV,采取直接用HfO_2通光路和模拟的新传输方法,降低了模拟传输的难度,节省了实验时间。文中完成了新注入器系统投入使用后~(182)Hf的AMS测量工作,测量了与中国工程物理研究院合作制备的去污流程样品,经钨的同位素扣除后得到~(182)Hf的测量灵敏度为4.5×10~(-11)(~(182)Hf/Hf),在狭缝很窄的条件下,测量总效率为2.1×10~(-6)。发展后的~(182)HfAMS测量方法已基本达到了实际应用所需要的指标,下一步即可开展实际样品的AMS测量工作。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O572.211

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【引证文献】
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1 赵良勇;14MeV中子核反应数据的测量[D];兰州大学;2009年
【参考文献】
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1 董悦安,何明,蒋崧生,武绍勇,姜山;河北平原第四系深层地下水~(36)Cl同位素年龄的研究[J];地球科学;2002年01期
2 董悦安,何明,蒋崧生,武绍勇,姜山;河北平原深部地层的中子注量率、~(36)Cl/Cl地球长期平衡值及地下水年龄的研究[J];核技术;2001年08期
3 寅新艺;姜山;何明;董克君;张春华;张劲松;郑云;欧阳应根;李世红;仇九子;;用于加速器质谱测量的长寿命核素~(182)Hf标准样品的制备[J];核技术;2006年01期
4 姜涛;杨通在;仇九子;杨君;;加速器质谱测量用HfF_4样品的制备研究[J];核技术;2007年08期
5 管永精,何明,阮向东,董克君,吴伟明,姜山;AMS测量中同量异位素的鉴别方法[J];原子核物理评论;2003年04期
6 姜涛;何玉晖;杨通在;王丽雄;杨君;;岩石样品中铪的无载体分离[J];核化学与放射化学;2007年02期
7 何建军,袁双贵,杨维凡,李宗伟,马桃桃,方克明,沈水法,甘再国,潘强岩,陈展图,郭天瑞,牟万统,苏登贵,徐岩冰,郭俊胜,刘洪业,石立军,赵之正,马惠芳;铪的新同位素:~(186)Hf[J];高能物理与核物理;1998年12期
8 李世红,姜山,何明,管永精,董克君,武绍勇,袁媛,米升权,刘书田,袁坚;基于CaF_2靶样的加速器质谱测量生物样品中~(41)Ca的方法研究[J];高能物理与核物理;2005年12期
9 蒋崧生,姜山,马铁军,杨丙凡,杜学仁,唐洪庆,祁步嘉,陈钟麟,许谨诚,周文勤,易惟熙,沈承德;~(10)Be断代法测定锰结核生长速率和深海沉积物沉积速率的研究[J];科学通报;1992年07期
10 吴世炎,尹明端,施纯坦,曾文义,邹汉阳,曾宪章;~(10)Be-加速器质谱法测定深海多金属结核的生长速率[J];热带海洋;1999年01期
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1 仇九子;用加速器质谱测量~(182)Hf的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
2 寅新艺;加速器质谱测量~(151)Sm的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2007年
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1 姜小燕;MC-ICP-MS测定~(182)Hf/~(180)Hf的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2007年
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1 朱文川;耿勇超;;电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定地表水中痕量钒[J];环境科学与管理;2009年04期
2 吕伟明;张洁;龚伟达;;ICP-MS测定地表水中多个元素的分析方法研究[J];环境科学与管理;2009年04期
3 尹祖平;高浩军;琚建勇;;氟化镨钕制备方法研究比较[J];包钢科技;2009年06期
4 尹祖平;琚建勇;刘云义;;氟化氢气体法制备氟化钕热力学计算及实验[J];包钢科技;2010年01期
5 刘建华;丁美英;;ICP-MS测定钢中痕量元素Mn、Ti、Mo[J];包钢科技;2011年06期
6 石琳;;ICP-MS测定钢中痕量元素Al、B[J];包钢科技;2012年01期
7 王俐艳;赵平;;氢化锆表面阻氢渗透层在高温二氧化碳气氛中的腐蚀[J];表面技术;2007年05期
8 辛文锋;刘静;曹红斌;张慧;张文生;;ICP-MS法测定普洱茶中15种无机元素及应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年01期
9 卫文;陈宗宇;赵红梅;刘君;王莹;;河北平原第四系承压水~4He与~(14)C测年对比[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年04期
10 粟笛;牟其伍;;十八胺对钠基膨润土有机化改性的研究[J];材料导报;2008年S2期
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1 苏子鹏;叶剑芝;杨春亮;静玮;;溶液酸度对ICP-MS测定大米中镉和铜的影响[A];农产品质量安全与现代农业发展专家论坛论文集[C];2011年
2 叶剑芝;苏子鹏;杨春亮;查玉兵;林玲;韩志萍;;微波消解-ICP-MS法测定果蔬罐头中的锡、铅、砷[A];农产品质量安全与现代农业发展专家论坛论文集[C];2011年
3 杨红艳;孙长龙;尹昌耕;李传锋;孙旭东;陈建刚;;锆粉制备过程中氮含量影响因素研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
4 黄代富;周密;李春湘;孔冬成;杨立峰;肖少华;;制备原子能级二氧化锆(铪)工艺技术现状与新工艺的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
5 凡金龙;张生栋;卢嘉春;刘杰;张自禄;丁有钱;常永福;;胺类萃取剂高效分离Hf(Ⅳ)与W(Ⅵ)的方法研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
6 黄长玉;祝建国;;电感耦合等离子体质谱技术进展及在地学研究中的应用[A];甘肃省化学会第二十五届年会、第七届甘肃省中学化学教学经验交流会论文集[C];2007年
7 陈世焱;和振云;;电感耦合等离子质谱法测定光学玻璃中的稀土元素[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
8 李刚;孙健;周涛;陈曦;;ICP-MS测定水中16种金属元素[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
9 姜涛;杨通在;杨君;托飞;杨亮;;加速器质谱测量用HfF_4的固相合成研究[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
10 姜涛;杨通在;杨君;杨亮;;~(182)W-Hf高效分离及加速器质谱测量用NH_4HfF_5的合成研究[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
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4 王敏艳;盆栽花卉缺素症及硫高效植物千日红(Gomphrena globosa L.)的营养生理研究[D];浙江大学;2011年
5 陈俊英;Ti-(Ta)-O薄膜的抗凝血性与内皮化研究[D];西南交通大学;2006年
6 仇九子;用加速器质谱测量~(182)Hf的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
7 管永精;加速器质谱测量中的充气飞行时间探测方法及其应用[D];中国原子能科学研究院;2006年
8 董克君;加速器质谱法测量稀有事件探测器材料中的放射性杂质研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
9 寅新艺;加速器质谱测量~(151)Sm的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2007年
10 张进;叶面喷施高效铁肥及田间养分综合管理对水稻籽粒铁富集的调控研究[D];浙江大学;2007年
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3 李改云;纳米SiO_2分离富集—原子吸收法测定环境水样中痕量银和钯的研究[D];湘潭大学;2010年
4 惠力;质谱式海水污染物快速测量系统的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 宋世丘;烟草样品中微量金属元素含量测定及模式识别研究[D];郑州轻工业大学;2010年
6 宋涛;大型直流电炉冶炼钛渣时的原料加工处理研究及应用[D];昆明理工大学;2008年
7 宋建勋;二氧化钛热还原提取金属钛新工艺的实验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 徐林娜;高温红外辐射涂料的制备及性能研究[D];昆明理工大学;2010年
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10 尹凯;BaHfO_3:Ce闪烁陶瓷粉体的制备及性能[D];沈阳大学;2010年
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1 仇九子,王书志;NaI(Tl)-HPGeγ-γ符合谱仪系统死时间校正方法[J];核电子学与探测技术;1996年03期
2 罗小兵,夏宜君,龙先灌;γ强度测量中级联符合效应的修正[J];核技术;1992年07期
3 苏琼;γ谱分析中的γ-γ级联辐射的符合相加校正方法简介与评价[J];核技术;2000年10期
4 罗均华;易艳玲;孔祥忠;;14 MeV中子引起的核反应截面测量中监督反应的研究[J];原子核物理评论;2006年03期
5 唐洪庆;以核能为中心的中子工作[J];核物理动态;1994年02期
6 冯晶,刘永辉,杨毅,鲍杰,李泽,祁步嘉,周祖英,唐洪庆,阮锡超,崔安智,孙宏清,张生栋,郭景儒;22MeV中子诱发~(235)U裂变的质量分布[J];核化学与放射化学;2002年02期
7 王永昌;袁俊谦;任忠良;王化民;杨景康;水永清;项斯苍;;~(63)Cu(n,α)~(60)Co反应截面测量[J];高能物理与核物理;1990年10期
8 黄小龙,于伟翔,韩晓刚,赵文荣,卢涵林,陈金象,施兆民,唐国有,张国辉;单能中子源中低能成份对活化截面测量的影响[J];高能物理与核物理;1998年12期
9 张锋,孔祥忠,蒲忠胜,朱学彬;14MeV中子引起的~(185)Re(n,2n)~(184g,m)Re和~(191)Ir(n,2n)~(190)Ir的核反应截面测量[J];高能物理与核物理;2002年07期
10 张锋,孔祥忠;14MeV中子引起的Pb(n,x)~(203)Hg,W(n,x)~(182)Ta和W(n,x)~(183)Ta的核反应截面测量[J];高能物理与核物理;2003年01期
【二级参考文献】
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1 李福亮,王玉琦,张智勇,孙景信,柴之芳;富集稳定同位素示踪研究钐、镱在大鼠肝脏中的亚细胞分布[J];北京大学学报(自然科学版);2001年02期
2 罗尚德,王蕾,黄奕普;锰结核生长与沉积环境的关系[J];沉积学报;1989年04期
3 董悦安,何明,蒋崧生,武绍勇,姜山;河北平原第四系深层地下水~(36)Cl同位素年龄的研究[J];地球科学;2002年01期
4 万军伟,刘存富,王增银,晁念英,王佩仪;用~(36)Cl研究灰岩侵蚀速率的理论与方法[J];地球科学;2002年02期
5 周炼,刘存富;河北沧州地区天然水的氯同位素组成[J];地球科学;1996年05期
6 马配学,郭之虞,李坤,穆治国;~(10)Be和~(26)Al就地产率与在地表岩石中浓度积累的定量模型[J];地球物理学进展;1998年01期
7 沈承德,易惟熙,刘东生;高分辨~(10)Be记录与黄土地层定年[J];第四纪研究;1994年03期
8 黄麒;~(36)Cl断代法[J];第四纪研究;1997年03期
9 孔屏;宇宙成因核素在地球科学中的应用[J];地学前缘;2002年03期
10 顾德隆;铀系不平衡方法的应用和 ~(10)Be 年代学的进展[J];地质地球化学;1987年02期
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1 何明;加速器质谱学中的入射离子X射线方法及其应用[D];中国原子能科学研究院;2001年
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3 仇九子;姜山;何明;寅新艺;董克君;管永精;武绍勇;;用HI-13串列加速器质谱装置测量~(182)Hf的研究(英文)[J];高能物理与核物理;2007年08期
4 单永明;牛连平;;棱镜折射率测量方法的比较及改进[J];科技资讯;2010年04期
5 苏志军;辛健;贾庆龙;;电子直线加速器焦点测量[J];强激光与粒子束;2007年11期
6 鄢让;;万用表检测电容器方法分析及改进[J];大学物理实验;2006年01期
7 何利滋;徐小兵;;测量系统重复性再现性分析在制造过程中的应用浅析[J];黑龙江科技信息;2007年07期
8 何国琼;谭祖跃;;纺织工程专业基础实验教学改革与实践[J];实验技术与管理;2009年01期
9 周恒,藤村薰;流动稳定性弱非线性理论的进一步改进[J];中国科学A辑;1997年12期
10 闫敏慧,高煜中,赵大勇,郭安娜;雨情系统在Windows操作环境下的实施和改进[J];黑龙江气象;1998年01期
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4 余毅;朱和平;;科技期刊现状与编辑职能改进[A];科技编辑出版研究文集(第八集)[C];2005年
5 崔秋;李春泽;孙昕;李延林;张敬哲;;气浮法在废水处理中存在问题及改进[A];中国水污染防治技术装备论文集(第六期)[C];2000年
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1 周报;重型车用汽油机与汽车排放限值及测量方法新标准7月1日起执行[N];中国工业报;2009年
2 陆原;车内空气质量堪忧 控制标准有望出台[N];中国高新技术产业导报;2007年
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4 朱虹苏志明;我国彩电业面临新考题[N];中国质量报;2007年
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1 拓飞;发展~(182)Hf的加速器质谱测量技术[D];兰州大学;2008年
2 董克君;加速器质谱法测量稀有事件探测器材料中的放射性杂质研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
3 仇九子;用加速器质谱测量~(182)Hf的方法研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
4 丁攀峰;单模光纤中偏振效应的理论研究及分析[D];华中科技大学;2007年
5 汪方;NCC/IAP T63海气耦合模式云辐射参数化方案的改进及其在气候模拟中的应用[D];中国气象科学研究院;2005年
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10 管永精;加速器质谱测量中的充气飞行时间探测方法及其应用[D];中国原子能科学研究院;2006年
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1 孙振海;大连三洋压缩机公司质量成本管理研究[D];大连理工大学;2009年
2 李树林;基于流程改进的组织结构设计[D];电子科技大学;2004年
3 张丽娟;加强和改进高校德育的思考[D];云南师范大学;2005年
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