最新刊期

    2025年第43卷第5期

      综述

    • 辐射诱导有机-无机杂化材料的制备与性能研究进展 AI导读

      辐射诱导技术在有机-无机杂化材料制备领域取得新进展,为高性能杂化材料设计与规模化制备提供新思路。
      郭正纲, 田坤遥, 郑红星, 黄一凡, 王兴兴, 刘诗涵, 崔帅川, 张依帆, 邓鹏飏
      2025, 43(5): 50101. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0047
      摘要:有机-无机杂化材料通过有机与无机组分的协同作用克服了单一材料的性能局限,实现了材料的高性能化和多功能化,但在制备过程中仍存在组分混合不均、孔隙率下降及相容性差等难题。辐射诱导技术通过调控能量传递与反应路径,为解决这些问题提供了有效途径。本文综述了辐射诱导法制备有机-无机杂化材料的研究进展:直接法利用γ射线、电子束等辐射源激发活性粒子(自由基、离子),驱动化学键重组,实现常温常压下快速合成,如Ag/PVA(聚乙烯醇)杂化水凝胶的绿色制备及ZIF-8@ZnO异质结构的光催化性能提升;间接法通过辐射接枝在有机基材表面引入功能位点(如羧基、氨基),促进无机组分原位生长,解决界面结合难题,如金属有机骨架(MOF)固定化尼龙织物及(222)取向的NH₂-ZIF-8@HF气体分离膜。辐射诱导材料在催化(硝基芳烃降解速率提升近100倍)、分离(油水分离通量达16.6 L/(m2∙h∙kPa))、电化学(柔性传感器耐久性增强)及机械性能(碳纳米管复合材料强度提高至1.89 GPa/(g·cm-³))方面表现突出。该技术为高性能杂化材料的设计与规模化制备提供了新思路。  
      关键词:辐射;有机-无机杂化材料;制备;性能   
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      更新时间:2025-10-21
    • 核设施用陶瓷与合金中子吸收材料研究进展 AI导读

      核工程领域中子吸收材料研究取得新进展,专家系统综述了含硼金属基与陶瓷基复合材料的设计、性能优化及工程应用,为核能安全高效利用提供理论参考。
      毛志臣, 陈磊, 徐晓
      2025, 43(5): 50102. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0042
      摘要:核工程应用的发展对中子吸收材料的性能提出了更严苛的要求。本文系统综述了核设施用中子吸收材料的研究进展,重点探讨了含硼金属基与陶瓷基复合材料的设计、性能优化及工程应用,并简要介绍了其他中子吸收材料。含硼金属基材料如硼钢和硼铝合金具有良好的加工性能与机械强度,但面临硼偏析、辐照脆化等问题,通过微合金化与热加工工艺优化可显著改善其综合性能。陶瓷基材料以碳化硼为代表,具有优异的中子吸收能力和热稳定性,但其本征脆性和辐照诱导非晶化问题需通过增韧相引入和界面工程加以调控。此外,高熵合金的设计为提升抗辐照性能和多功能集成提供了新思路。当前研究仍面临快中子吸收效率、力学性能、长期辐照稳定性及精密成型工艺等挑战,未来发展方向包括多元复合体系优化、人工智能辅助材料设计及先进制造技术的融合应用。本文旨在为核能安全高效利用提供理论参考,推动中子吸收材料技术的持续创新。  
      关键词:中子吸收材料;核辐射防护;硼基材料;材料改性;工程应用   
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      更新时间:2025-10-21

      辐射化学

    • 最新研究揭示,通过γ辐射诱导合成的氧化锌纳米材料,能有效提升光电器件性能,为量子点发光二极管和钙钛矿太阳能电池的电子传输层设计提供绿色新方案。
      靳笑天, 张伟, 闫佳慧, 刘研研, 田兴友, 王化
      2025, 43(5): 50201. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0031
      摘要:本研究采用γ辐射诱导合成方法制备了氧化锌(ZnO)及金属掺杂ZnO(M-ZnO,M=Mg/Li/Al/Ga/Ni/Fe)纳米材料,用于提升光电器件电子传输层(ETL)性能。通过60Co辐照装置(剂量率6.25 kGy/h)对前驱体溶液进行40~200 kGy辐照,实现了低温高效结晶。X射线衍射与扫描电子显微镜表征表明,150 kGy吸收剂量下ZnO晶粒尺寸与结晶度最优,形成长棒状结构,紫外吸收光谱显示带隙为3.03 eV。掺杂元素调控实验发现,Ni/Al/Ga可增强荧光强度(400~450 nm),而Fe/Li掺杂显著降低单层ETL器件的电流密度(J-V曲线测试),同时维持70%以上可见光透光率。对比传统溶胶-凝胶法,γ辐照合成的ZnO带隙更低(2.90~3.19 eV),且无需高温处理。器件性能验证表明,Fe/Li掺杂ZnO能有效平衡载流子传输与缺陷抑制,为量子点发光二极管和钙钛矿太阳能电池的ETL设计提供了绿色制备新方案。  
      关键词:氧化锌;γ射线辐照;电子传输层;掺杂;低温合成   
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      更新时间:2025-10-21

      辐射生物学与医学

    • 基于数字微流控芯片的NOTA-奥曲肽的Al18F标记工艺 AI导读

      本研究提出了一种基于数字微流控芯片的18F-AlF-NOTA-奥曲肽合成新工艺,有效解决了传统合成方法中的技术复杂、成本高、生产效率低等问题,为临床PET示踪剂的合成提供了一种高效、低成本、环保的新策略。
      王飞鸿, 陈俊威, 姚琼, 毛迪龙, 金晨涛, 龚懿德, 潘建章, 张宏, 王菁, 和庆钢
      2025, 43(5): 50301. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0021
      摘要:本研究提出了一种基于数字微流控芯片的18F-AlF-NOTA-奥曲肽合成新工艺。通过介质上电润湿(EWOD)技术,在微流控芯片上实现了多通道并行合成,有效解决了传统合成方法中的技术复杂、成本高、生产效率低,以及安全与环保等问题。在优化后的反应条件下(反应温度120 ℃、反应时间5 min、前体质量浓度0.2 mg/mL),最高放射化学产率达到了24.85%,且产品放化纯度大于99.0%。该方法显著降低了设备初始投入(下降50%~60%)和单次合成成本(下降71%~72%),还大幅缩短了合成时间至15~20 min,并减少了放射性废物的产生。本工艺为临床PET示踪剂的合成提供了一种高效、低成本、环保的新策略。  
      关键词:数字微流控芯片;放射性药物;氟-18;NOTA-奥曲肽   
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      更新时间:2025-10-21
    • 两种剂量率60Co γ射线诱导淋巴细胞微核的剂量效应 AI导读

      在辐射生物效应研究领域,专家建立了两种剂量率下微核剂量-效应曲线,为生物剂量估算提供技术支撑和理论依据。
      吴苹, 田钲鉨, 谢磊, 李启杰
      2025, 43(5): 50302. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0041
      摘要:建立并比较两种剂量率60Co γ射线诱导人淋巴细胞微核的剂量-效应曲线。采用剂量率0.318 9 Gy/min和0.635 0 Gy/min 60Co γ射线照射离体血样,吸收剂量分别为0 Gy、0.25 Gy、0.50 Gy、0.75 Gy、1 Gy、2 Gy、3 Gy、4 Gy、5 Gy,胞质分裂阻断微核法进行淋巴细胞培养,分析并计算微核率及微核细胞率,拟合剂量-效应曲线。结果表明,两种剂量率下微核率均随吸收剂量而增加,拟合的剂量-效应曲线均符合二次多项式模型;剂量率0.635 0 Gy/min下微核率随吸收剂量而增加的幅度大于剂量率0.318 9 Gy/min。以上研究结果说明,成功建立两种剂量率下微核剂量-效应曲线,为更准确进行生物剂量估算和辐射生物效应研究提供技术支撑和理论依据。  
      关键词:60Co γ射线;微核率;剂量率;剂量-效应曲线;胞质分裂阻断微核法   
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      更新时间:2025-10-21

      辐射技术的应用

    • 辐照-乙酸协同催化促进沅江芦笋笋壳水热制备低聚木糖 AI导读

      沅江芦笋副产物笋壳经脱盐、辐照和有机酸催化处理后,可高效制备低聚木糖,转化率达65.88%,为食品工业提供新原料。
      吴颂娜, 邬亭玉, 齐慧, 陈亮, 周辉, 魏东宁, 刘安, 张孟兰, 苏小军, 武小芬
      2025, 43(5): 50401. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0018
      摘要:本研究以沅江芦笋加工副产物笋壳为原料,探讨了脱盐处理、辐照处理和有机酸催化对其水热制备低聚木糖的影响,并以低聚木糖转化率为指标、浸泡脱盐3次沅江芦笋笋壳为原料、乙酸浓度(v/v)、吸收剂量、水热处理温度和时间为因素,开展四因素三水平的正交实验优化低聚木糖的制备工艺。实验结果表明:浸泡脱盐3次能够将沅江芦笋笋壳食盐含量降低至1.48%,木聚糖含量提高至17.34%,经180 ℃水热处理30 min,低聚木糖转化率达55.18%。正交试验优化获得低聚木糖的制备工艺为:乙酸浓度0.2%(v/v)、吸收剂量200 kGy、水热温度160 ℃处理30 min,此条件下低聚木糖转化率和质量浓度分别为65.88%和11.53 g/L。  
      关键词:低聚木糖;沅江芦笋笋壳;电子束辐照处理;水热处理;乙酸   
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      更新时间:2025-10-21
    • 我国辐照食品检验体系的完善与检测技术对比分析 AI导读

      我国辐照食品标准体系及检测指导规范研究取得进展,为规范辐照食品市场、保护消费者知情权提供有力支撑。
      郭淼, 蔡雪凤, 李树垚, 胡凤月, 陈世琼, 马景霞, 巩有博, 郭晶晶, 吕博琛
      2025, 43(5): 50402. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0043
      摘要:本文研究了我国辐照食品标准体系及检测指导规范,通过分析现行辐照食品标准、检验方法及相关研究动态,结合多种检测方法的原理与优缺点,对我国允许辐照的八大类食品,提出了基于食品基质特性的检测指导规范。针对我国辐照食品标准体系存在与国际衔接不足、新兴食品品类缺乏规范等问题,本文提出了完善我国辐照食品标准的合理化建议,包括补充缺失的检测标准、优化检测流程、更新仪器设备参数等。以期通过科学合理的检测方法选择与应用,有效提升辐照食品鉴定的准确性和效率,为规范辐照食品市场、保护消费者知情权提供有力支撑。  
      关键词:辐照食品;检测标准;鉴定方法;指导规范   
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      更新时间:2025-10-21

      辐射防护

    • 雷电电磁脉冲对轿车驾驶员电磁暴露的安全评估 AI导读

      全球汽车产业高速发展,雷电电磁脉冲引发电磁安全问题。研究利用COMSOL软件,评估驾驶员电磁暴露水平,为车辆电磁防护设计提供理论依据。
      宋艳霞, 逯迈
      2025, 43(5): 50601. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0038
      摘要:全球汽车产业的高速发展,雷电电磁脉冲(LEMP)引发的车辆电磁安全问题日益突出,公众对电磁暴露风险的担忧持续加剧。本研究利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,构建包含雷电通道、驾驶员和轿车的数值模型,重点评估不同距离条件下驾驶员的电磁暴露水平。结果表明:雷电暴露源基点到车的距离ds为11.8 m时,驾驶员体内磁通密度(B)和感应电场(E)的最大值为16.3 μT和0.329 V/m,分别占国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的公众暴露限值(27 μT和0.675 V/m)的60.37%和48.74%。头组织正中矢状面的B、E最大值分别为14.8 μT和0.431 V/m,占ICNIRP限值的54.81%和63.87%。相比金属材料(钢和铝合金),非金属车身材料(碳纤维)更易被磁场穿透,其中,铝合金外壳对瞬态磁场的屏蔽效能优于钢外壳。ds对驾驶员电磁剂量的影响分析显示:离辐射源雷电通道越远,驾驶员头部各组织中B的安全裕度越大,临界安全距离为8 m。说明合理采用车身材料是减少驾驶员电磁暴露的重要方法,此LEMP环境下需遵从一定的安全距离才不会对驾驶员构成健康风险。本研究结果为车辆电磁防护设计提供了理论依据。  
      关键词:轿车;雷电电磁脉冲;电磁暴露;车身材料;数值剂量   
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      更新时间:2025-10-21

      辐射交叉学科研究

    • 三色塑料闪烁光纤在低剂量X射线探测和成像中的应用 AI导读

      在低剂量X射线探测和成像领域,研究人员制备了辐射剂量响应优异的塑料闪烁光纤及新型闪烁光纤阵列,为相关技术发展提供新方向。
      刘碧武, 张笑笑, 陈昱霖, 胡志家
      2025, 43(5): 50701. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0023
      摘要:本研究旨在制备辐射剂量响应、辐射稳定性优异的塑料闪烁光纤(PSF)及具有优异X射线成像性能与多功能特性的新型闪烁光纤阵列。以稀土配合物和有机物为掺杂剂,采用Teflon法制备红、绿、蓝三色塑料闪烁光纤(分别标记为PSF-R、PSF-G、PSF-B),并通过调控三色塑料闪烁光纤的排布方式和几何结构,制备不同类型的塑料闪烁光纤阵列。结果显示,PSF-R、PSF-G、PSF-B均表现出优异的辐射响应特性,剂量检测限分别为0.555 μGy/s、2.775 μGy/s和2.22 μGy/s,均低于X射线诊断的标准剂量(5.5 μGy/s);所制备的光纤阵列可有效对毫米级物体进行X射线成像。本研究所制备的塑料闪烁光纤和塑料闪烁光纤阵列在低剂量X射线探测和成像领域具有应用潜力。  
      关键词:塑料闪烁体;X射线探测;塑料闪烁光纤;光纤阵列   
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      更新时间:2025-10-21
    • VVER型压水堆机组110mAg辐射源项的控制策略与实践应用 AI导读

      核电厂辐射场研究取得新进展,专家提出110mAg辐射源项控制新工艺,有效降低辐射影响,为同类型机组提供借鉴。
      邸明乐, 李中华, 赵喜寰, 陈全利
      2025, 43(5): 50702. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0033
      摘要:核电厂在运行过程中会产生一系列的辐射源项,主要有裂变产物、活化腐蚀产物等,对核电厂辐射场有着显著的影响,随着对58Co和60Co进行控制之后,一些核电厂停堆后辐射场的主要贡献者转变为110mAg,由于110mAg是一种强辐射核素,对辐射场的影响有着重要的贡献,占集体剂量的10%~15%。本文通过分析110mAg辐射影响及形态变化,结合水-水高能反应堆(VVER型)机组停堆期间的110mAg变化趋势,总结出在一回路氮气吹扫和解密封后,110mAg形态开始转变为离子态后大量释放规律,提出并实施了在此阶段不依靠主泵运行,而是通过多个辅助工艺系统组合运行新的净化工艺,实现了110mAg辐射源项的控制目的,有效降低了110mAg的辐射影响,其中一回路110mAg净化效率达到91.6%,反应堆厂房辐射指数下降40%~60%,大修集体剂量降低约50 人∙mSv,对同类型机组具有较好的借鉴意义。  
      关键词:水-水高能反应堆;辐射源项;110mAg;净化工艺   
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      更新时间:2025-10-21

      研究热点

    • 紫外固化用于高耐久柔性电路的制备研究 AI导读

      在柔性电路制造领域,研究者提出了基于紫外固化技术的新型制造方法,有效应对市场需求,为低成本、高效制造柔性电路提供新思路。
      甘杰, 张茂江, 陈建兵, 胡江涛, 吴国忠
      2025, 43(5): 51001. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0070
      摘要:随着人工智能技术迅猛发展,设备与传感器领域的研究开发速度及更新迭代速度显著提升。相应地,柔性电路的市场需求日益多样化,对缩短制备周期要求日益凸显,小批量、定制化的柔性电路需求亦进一步扩大。本研究提出了一种基于紫外(UV)固化技术的柔性电路制造新方法,即在柔性薄膜及织物基材表面通过定向UV固化技术成功构筑电路图案,并利用Ag/Fe₃O₄催化化学镀铜构建了柔性电路,旨在有效应对上述挑战。该方法在温和条件(45 °C)下完成,无需高温烧结或复杂设备。实验研究表明,基于两种基材的柔性电路均表现出优异的导电性、机械耐久性与环境稳定性。薄膜基柔性电路经5 000次摩擦后电阻变化率≤14.6%,织物基柔性电路经2 000次摩擦后变化率为17.6%;本研究提出的方法具备可修复性以及适用于非耐热基材,为低成本、高效制造柔性电路提供了新思路。  
      关键词:柔性电路;UV固化;化学镀铜;Ag/Fe3O4   
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      更新时间:2025-10-21
    • 最新研究发现,DAPhen类萃取剂在正辛醇中的辐解机理,揭示了其分解的主要还原性物种,为提高DAPhen辐射稳定性提供策略。
      张宝莹, 陈怡志, 翁汉钦, 山下真一, 室屋裕佐, 于暠, 张昕蕊, 杨啸帆, 石伟群
      2025, 43(5): 51002. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0065
      摘要:2,9‐二酰胺-1,10‐菲罗啉(DAPhen)类萃取剂具有优异的锕系元素组分离能力,探明DAPhen的辐解机理对其结构优化和实际应用具有重要意义。本文利用脉冲辐解技术研究了3种DAPhen在正辛醇中的辐解机理。研究结果表明,还原降解是DAPhen辐解的主要途径。DAPhen与溶剂化电子(esol-)和α‐羟辛自由基均有较高的反应活性。esol-与N,N’-二辛基-N,N’-二辛基-2,9-二酰胺-1,10-菲罗啉(OOD)、N,N’-二乙基-N,N’-二乙基-2,9-二酰胺-1,10-菲罗啉(EED)和N,N’-二乙基-N,N’-二甲苯基-2,9-二酰胺-1,10-菲罗啉(ETD)的反应速率常数分别为2.3×109 L/(mol·s)、1.9×109 L/(mol·s)、1.5×109 L/(mol·s)。α-羟辛基与OOD、EED和ETD的反应速率常数分别为2.1×108 L/(mol·s)、1.1×108 L/(mol·s)、2.7×108 L/(mol·s)。esol-和α-羟辛自由基是致使DAPhen分解的主要还原性物种。在一氧化二氮(N2O)饱和的正辛醇/硝酸体系中,N2O和HNO3可以协同清除还原性物种,显著抑制DAPhen辐解。本工作不仅查明了DAPhen辐解的关键基元反应,还提出了一种通过抑制DAPhen辐解基元反应提高DAPhen辐射稳定性的普适性策略,为DAPhen在实际萃取过程中保护策略的构建提供理论指导。  
      关键词:邻菲罗啉二酰胺;正辛醇;脉冲辐解;还原降解;辐射稳定性   
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      更新时间:2025-10-21
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