摘要：金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比,MOFs具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点,可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点,实现快速、高效地分离水中的重金属离子和放射性核素,对资源回收和环境修复意义重大。本文详述了MOFs吸附砷、铬和汞等重金属离子,吸附铀和锝等放射性核素的研究现状及作用机理,总结了提高MOFs吸附性能的方法,提出了MOFs作为重金属和放射性核素吸附剂时亟需解决的问题。

摘要：在野外数据采集过程中,空间非均匀采样下的地震道缺失现象经常出现,为了不影响后续资料处理,必须进行高精度数据重建.然而大多数常规方法只能对空间均匀采样下的地震缺失道进行重建,而对于非均匀采样的地震数据则无能为力.为此本文在以往多尺度多方向二维曲波变换的基础上,首先引入非均匀快速傅里叶变换,建立均匀曲波系数与空间非均匀采样下地震缺失道数据之间的规则化反演算子,在L1最小范数约束下,使用线性Bregman方法进行反演计算得到均匀曲波系数,最后再进行均匀快速离散曲波反变换,从而形成基于非均匀曲波变换的高精度地震数据重建方法.该方法不仅可以重建非均匀带假频的缺失数据,而且具有较强的抗噪声能力,同时也可以将非均匀网格数据归为到任意指定的均匀采样网格.理论与实际数据的处理表明了该方法重建效果远优于非均匀傅里叶变换方法,可以有效地指导复杂地区数据采集设计及重建.

摘要：为推进大地电磁三维反演的实用化,本文实现了基于L-BFGS算法的带地形大地电磁三维反演.首先推导了大地电磁法三维反演的Tikhonov正则化目标函数以及Hessian矩阵逆矩阵近似表达式和计算方法,然后设计了一种既能保证空气电阻率固定不变又能保证模型平滑约束的协方差矩阵统一表达式,解决带地形反演问题.在反演算法中采用正则化因子冷却法以及基于Wolf条件的步长搜索策略,提升了反演的稳定性.利用开发的算法对多个带地形地电模型(山峰地形下的单个异常模型、峰-谷地形下的棋盘模型)的合成数据进行了三维反演,并与已有大地电磁三维反演程序(ModEM)进行对比,验证了本文开发的三维反演算法的正确性和可靠性.最后,利用该算法反演了华南某山区大地电磁实测数据,得到该区三维电性结构,揭示了研究区以高阻介质为基底,中间以低阻不整合面和相对低阻介质连续分布,浅部覆盖高阻介质的电性结构特征,进一步验证了本文算法的实用性.

摘要：含钨矿物承载了许多钨的矿化信息,除黑钨矿与白钨矿外,钨矿石中还存在许多他种含钨矿物,这些矿物常因含量少且不常见而被忽视。本文以聚源钨矿为研究对象,利用这类矿物常不同程度地含有U、Th等放射性元素的特性,针对性地设计了α径迹蚀刻实验,配合光学显微镜、扫描电镜能谱技术对该矿床白钨矿石进行了不常见含钨矿物研究。聚源钨矿7个薄片中共发现径迹蚀刻集中点32处,扫描电镜检查后发现,除黑钨矿、白钨矿外聚源钨矿中含钨矿物还包含大量的铌酸盐矿物。分析了通过α径迹蚀刻实验寻找含钨矿物方法的可行性。此外,在蚀刻点对应位置还发现大量富含铀钍的稀土以及铌、钽、锆矿物,这在一定程度上说明α径迹蚀刻同样适用于定位薄片中稀土和稀有金属矿物。

摘要：地浸采铀数值模拟是研究场地尺度下铀浸出迁移的重要手段。为准确模拟浸出铀的时空演化,以一组四注一抽现场地浸采铀试验单元为例,探讨模型中水岩反应设置为热力学平衡和反应动力学对模拟结果的影响。结果表明:1)抽液井处浸出铀的试验结果与反应动力学模型的模拟结果接近,与热力学平衡模型的模拟结果相差较大,因此反应动力学模型相比热力学平衡模型更能反映浸出铀的开采过程;2)同一时间内,热力学平衡模型相比反应动力学模型模拟得出的溶浸面积更大,溶浸铀矿物量更多,铀矿物完全浸出所需时间更短;3)热力学平衡模型预测的铀矿物开采程度及浸出铀浓度偏高,开采所需时间偏短,导致高估铀矿物浸出率和低估开采时间。因此,在地浸采铀数值模拟中,反应动力学相比热力学平衡优化了水岩反应的反应速率表达,使模拟更贴近实际。

摘要：为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^(-1),时间为160 min,温度为室温(298.15 K),CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^(-1),废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该思路有利于未来研究和设计潜在的环境功能吸附材料。

摘要：从核废水中光催化提取铀是避免环境破坏和回收铀资源的一种可行方法,但设计具有快速迁移光生电荷和表面反应动力学的高效光催化剂用于去除含铀废水中的U(Ⅵ)仍然是一个重大挑战。采用无模板的自组装技术,成功构建了空心管状g-C_(3)N_(4)(TCN),并通过将间苯二酚引入TCN的骨架结构中,制备了管状供体-受体(D-A)有机半导体光催化剂B-TCN_(x),用于空气气氛下光催化去除U(Ⅵ)。分子内D-A体系的构建,使得电子和空穴分别聚集在受体和供体部分,这降低了电子-空穴对的复合。此外,电子和空穴在受体和供体部分的积累导致了内置电场的形成,从而促进了载流子的迁移。结果表明,B-TCN_(60)在120 min内对U(Ⅵ)的去除率达到96.8%,其动力学常数(0.031 14 min^(-1))是TCN (0.012 15 min^(-1))的2.58倍。并且在连续5次循环后变化不大,具有稳定性和可重复性。因此,D-A光催化剂具有很高的光催化铀分离效率。这项研究为深入了解光催化铀分离提供了启示和指导。

摘要：通过测试自主研发设计的一套自动化车辆通道式放射性检测报警系统的稳定性、本底计数变化以及结合报警算法测试研究了有源存在时系统是否发生报警。测试结果显示,在实验室条件下系统完全可以达到设计的性能要求。然而在实际应用时还会遇到一些问题,比如车辆通过时会对本底计数产生影响,本底计数至少要降低10%等情况,目前系统还在进一步的测试改进当中。

摘要：热管冷却反应堆采用固态反应堆设计理念,具有功率密度高、结构紧凑、固有安全性高等特点,在深空探索、深海勘探、偏远地区等场景中具有广阔的应用前景。核燃料作为热管冷却反应堆的重要组成部分,不同类型核燃料在堆芯燃耗分析时会呈现不同的中子学性能。基于美国爱达荷国家实验室(INL)提出的热管冷却反应堆INL Design A,利用清华大学蒙特卡罗中子输运程序RMC(Reactor Monte Carlo code)建立堆芯物理模型,选取UO_(2),(U_(0.9)Pu_(0.1))O_(2),U-10Zr,U-8Pu-10Zr,UN,UC这6种核燃料开展燃耗计算,分析了不同核燃料、不同功率水平对热管冷却反应堆堆芯燃耗性能的影响。计算结果表明:在堆芯燃耗深度相同情况下(20.8 GW·d·t^(−1)),装载U-8Pu-10Zr燃料的堆芯所需^(235)U富集度最低(9.8%),具有较好的U-Pu增殖性能。堆芯功率处于5 MW的热管冷却反应堆,燃料中^(241)Pu的存在不仅没起到增大堆芯燃耗深度的作用,反而导致堆芯剩余反应性和堆芯寿期末次锕系核素(MAs)的产量增大,影响反应堆的安全性与经济性。因此,对于装载含有Pu燃料的小功率长寿期热管冷却反应堆,需重点关注^(241)Pu对堆芯燃耗性能的影响。

摘要：品质因子Q是地震数据处理和解释中的一个重要参数,可用于提高地震记录纵向分辨率和反映储层特性。在常规Q值估计中,时窗与带宽选择是Q值估计的关键,且噪声干扰也会对Q值估计产生影响。为此,文中提出一种基于泰勒级数展开的振幅谱积分差值方法(ASID)。该方法对振幅衰减项进行二阶泰勒级数展开,利用不同时刻地震子波振幅谱差值建立含有Q值的方程,通过求解方程获取Q值。对比试验表明,相对于常用的对数谱比法(LSR)、中心频移法(CFS)和对数谱面积差法(LSAD),文中所提方法具有受频带宽度和时窗宽度影响小,以及抗干扰能力强的优点,且更适用于含薄层地震记录的Q值估计。此外,将ASID法应用于实际海洋资料的CMP道集中,所得Q值估计结果与LSAD法具有良好的一致性。