最新刊期
      2026年第44卷第5期

        综述

      • 航天飞行器先进复合材料辐射损伤行为研究进展 AI导读

        郑伟, 张宝莹, 王金龙, 翁汉钦, 姚同杰, 汤晓斌
        2026, 44(5): 50101. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0076
        摘要：航天飞行器结构所用的先进复合材料主要包括陶瓷基、金属基和高分子复合材料，其中，陶瓷基和金属基复合材料具有优异的辐射稳定性，且辐射损伤主要以缺陷、位错等形式的位移损伤为主。而高分子复合材料因主链化学键的键能低，且富含有机基团，对辐射最为敏感。在空间环境中电离辐射的作用下，高分子复合材料主要发生电离损伤，材料内部会产生不可逆的微观化学结构变化，界面相互作用亦会遭到破坏，导致材料整体宏观性能劣化，严重影响航天飞行器服役可靠性。纤维增强型高分子复合材料作为航天飞行器中应用最广泛的高分子复合材料，其纤维–基体界面是载荷传递的核心区域，辐射损伤导致界面相互作用的改变对复合材料宏观性能的影响往往比基体或纤维损伤的单独贡献更为显著，且损伤机制更为复杂。本文在综述高分子基体与增强纤维各自辐射损伤机制的基础上，进一步论述了界面微观结构演化与复合材料宏观性能退化之间的内在关联，并归纳了原子氧和周期性循环温度场与辐射场耦合对材料损伤的影响。本综述旨在为航天飞行器用复合材料的辐射损伤行为和损伤模型的构建提供认识基础。  
        关键词：航天飞行器;高分子基体;增强纤维;界面;辐射损伤   
        11
        |
        19
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 173923826 false
        更新时间：2026-10-21
      • 郝紫玉, 晏磊
        2026, 44(5): 50102. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0038
        摘要：辐射诱变作为微生物遗传改良的关键技术手段，在微生物育种中发挥着重要作用。本文系统概述了当前微生物辐射诱变，包括紫外线、X射线、α粒子、β射线、γ射线、重离子束、质子束、中子束以及常压室温等离子体和航天育种等，并对不同辐射类型的能量特性与诱变效率进行了分析。辐射诱变是利用辐射的能量，穿透细胞并直接或间接地造成微生物DNA损伤；细胞在修复这些随机损伤的过程中会引入碱基错误插入、缺失或重排，从而产生基因突变。辐射不仅引发DNA损伤修复响应，也会影响细胞的生理状态与代谢途径。辐射诱变已应用至农业、食品、医药及环境治理等诸多领域，为优良菌种的选育提供了重要支撑。未来微生物辐射诱变育种应聚焦理性设计、智能筛选、定向驯化、多重诱变，融合合成生物学、人工智能等手段，推动微生物菌种改良发挥更为核心的创造作用。  
        关键词：电离辐射;微生物育种;分子机制;响应机制;产业应用   
        92
        |
        137
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 158192787 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射化学

      • 张祎茜, 刘强, 黄玮, 唐佳薇, 陈洪兵
        2026, 44(5): 50201. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0042
        摘要：高分子材料在核电站、太空及医疗灭菌等辐射相关极端环境下，易受高能射线、热、光协同作用引发链断裂与自由基链式降解，造成性能劣化与失效。自由基捕捉型防老剂可高效淬灭活性自由基，是提升高分子辐射稳定性的关键助剂，但传统实验筛选难以从分子层面揭示构效关系，限制了高效抗辐射防老剂的理性设计。本文以量子化学计算为核心手段，构建包含189种酚类、胺类、硫醇类及其衍生物的防老剂计算数据集，系统计算键解离能（BDE）、单电子转移能（SET+）、羟基自由基亲和能（RAF-OH）与甲基自由基亲和能（RAF-CH3）4类关键描述符，结合统计分析方法探究分子结构与自由基捕捉性能的内在关联，揭示面向辐射诱导基态自由基过程的防老剂构效规律，并提出理性分子设计策略。结果表明，BDE呈现高离散性，是区分防老剂氢转移活性的核心指标；RAF-OH与RAF-CH3高度集中，体现出强自由基加成能力的共性特征；SET⁺分布紧凑，整体表现为体系内分子的共性电子结构特征，但在窄区间内仍存在可量化的电子结构差异，可作为分子设计的精细化辅助优化方向。不同类别防老剂呈现显著性能分层：BDE受官能团本征属性影响显著，SET⁺呈中等分化，RAF无明显类别差异、结构鲁棒性强。官能团数量对BDE的调控具有类型依赖性，酚羟基、胺基、巯基分别表现为稳定区间效应、累加效应与非单调竞争效应。据此，本文提出“多机制协同”设计思路：以高自由基亲和性为基石、BDE为精准调控靶点、SET⁺为辅助方向，实现多路径淬灭自由基协同增效。研究可为辐射环境下长效防老剂的理性设计与高通量筛选提供理论支撑，提升高分子材料在辐射老化场景下的服役稳定性。  
        关键词：密度泛函理论;描述符;自由基捕捉型防老剂;构效关系;分子设计   
        93
        |
        109
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 161711956 false
        更新时间：2026-10-21
      • 林志雄, 王淑芬, 洪兵, 谢茹萍, 李梦宇, 崔家宁, 郑旭冉
        2026, 44(5): 50202. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0047
        摘要：聚合物防腐涂层的辐射稳定性对辐射环境中工业设施的防护至关重要。本研究采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）改性二氧化铈（CeO2）纳米颗粒，并以水性聚氨酯（WPU）为助剂制备功能化氮化硼纳米片（WPU-BNNSs），将上述两种改性纳米材料共同引入WPU基体中，制备了CeO2/BNNSs/WPU复合涂层。考察了CeO2与WPU-BNNSs的添加量对涂层防腐性能及辐射稳定性的影响。利用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜表征涂层结构，通过电化学测试考察涂层在3.5% NaCl溶液中的防腐性能，并对比中子辐照（总注量为1010 cm-2）前后的变化。结果表明，当CeO2与WPU-BNNSs质量比1∶1、总添加量1%时，复合涂层的综合性能达到最优。该复合涂层浸泡14 d后，低频阻抗模量（|Z|0.01Hz）达3.15×106 Ω·cm2，较纯WPU提升一个数量级；中子辐照后，阻抗模量仍保持1.72×106 Ω·cm2，较辐照前降低45%，远小于纯WPU的80%降幅，展现出优异的辐射稳定性。本研究为辐射环境中的金属防护提供了耐辐射防腐涂层的优化策略，兼具理论与实际意义。  
        关键词：辐射稳定性;水性聚氨酯;二氧化铈;氮化硼纳米片;腐蚀防护   
        71
        |
        57
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 170324769 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射生物学与医学

      • 12C6+束辐照诱变筛选高降解胆固醇乳酸菌及益生功能评价 AI导读

        刘国琼, 王曙阳, 孙夕思, 许富强, 郭芳珠, 肖国青, 郭宝强
        2026, 44(5): 50301. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0030
        摘要：本研究采用12C6+束辐照选育高降解胆固醇乳酸菌，评价体外降解胆固醇效应，评估其益生功能。通过优化KENJI筛选固体培养基，利用菌落直径大小对经12C6+束辐照的罗伊氏乳杆菌JMR-01与干酪乳杆菌SN-2进行高降解胆固醇菌株筛选；通过测定菌株不同方式胆固醇降解率，探究突变菌株胆固醇降解率提高原因；评价菌株益生功能。结果表明：吸收剂量为300 Gy时，菌株JMR-01和SN-2突变率最高，该剂量更易获得突变菌株；筛选获得2株高降解胆固醇菌株JMR-01-1和SN-2-1，胆固醇降解率较原始菌株分别提升9.86%和11.54%，其主要是增强菌株对胆固醇的吸收作用；突变菌株对胰脂肪酶、α-葡萄糖苷酶和结肠癌细胞均有抑制作用，具有降血脂、降血糖和辅助防治结肠癌的潜力。该研究优化的筛选方法高效可行，提供了功能性益生菌产品优质菌株资源。  
        关键词：乳酸菌;12C6+辐照诱变;高降解胆固醇菌株;益生功能;体外降解胆固醇效应   
        106
        |
        89
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 162967914 false
        更新时间：2026-10-21
      • 刘现伟, 陈黎伟, 熊梦云, 张德彪, 胡扬帆, 星月, 许芷菡, 宋阳, 张欢, 姚伟武, 钟京谕
        2026, 44(5): 50302. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0043
        摘要：本研究目的是调查急诊腹盆部CT检查的辐射剂量，探索两家中心不同申请单条目设置与辐射剂量的关系。回顾性筛选2025年8月两家中心急诊腹盆部CT患者，每天随机抽取10例。中心TR申请单分为上腹部、上腹部+下腹部、下腹部+盆部和上腹部+下腹部+盆部；中心RJ分为上腹部+下腹部和上腹部+下腹部+盆部。记录容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（DLP），计算体型特异性剂量估算值（SSDE）和有效剂量（ED），比较不同中心及条目间的剂量差异。结果表明，共纳入597例（TR 295例，RJ 302例），中位年龄分别为47.0岁和48.0岁，男性占比分别为48.5%和56.0%。不同扫描范围下CTDIvol、DLP、SSDE及ED差异均有统计学意义（均p<0.05），且随范围扩大呈梯度升高。含盆腔的扫描方案剂量更高，上腹部+下腹部+盆部组DLP和ED最高，下腹部+盆部组CTDIvol和SSDE最高，上腹部组最低。TR中仅4例检查被建议扩大扫描范围。细化申请单条目设置可显著降低急诊腹盆部CT辐射剂量，建议统一扫描范围解剖的标准，并通过信息化手段引导临床医师精准选择，以减少不必要的辐射暴露。  
        关键词：X线计算机体层摄影;急诊医学;辐射剂量;质量改进   
        21
        |
        44
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 171184531 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射技术的应用

      • 吴茂生, 张凯, 颜伟, 张明星, 吴国忠
        2026, 44(5): 50401. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0009
        摘要：羟基氧化物是析氧反应（OER）中稳定的活性相，本研究采用γ射线诱导的辐射合成策略，协同活化、氧化还原和刻蚀等多重效应，在泡沫镍（NF）表面原位合成含氧空位的FeO（OH）催化剂。电化学测试表明，FeO（OH）催化剂拥有卓越的电催化OER性能，在1 mol/L KOH电解液中，对比传统水热合成的FeO（OH），在10 mA/cm2电流密度下实现了266 mV的OER过电位，并在200 mA/cm2电流密度下具有超100 h水分解稳定性。在模拟海水溶液中（1 mol/L KOH+0.5 mol/L NaCl），该催化剂也表现出优异的电催化OER性能（307 mV@10 mA/cm2和50 h@1 000 mA/cm2）。本研究采用辐射技术在NF表面原位合成含氧空位过渡金属化合物，为设计用于水/海水分解的高性能水分解电催化剂提供新思路。  
        关键词：γ射线;辐射合成;FeO（OH）;析氧反应（OER）   
        110
        |
        82
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 163551438 false
        更新时间：2026-10-21

      • 电子束-水热耦合处理木聚糖水解动力学研究 AI导读

        肖磊柯, 沈晓岩, 周艺明, 陈亮, 齐慧, 王克勤, 武小芬
        2026, 44(5): 50402. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0045
        摘要：为了探究电子束辐照对木聚糖分子量及热解特性的影响，分析辐照与水热耦合作用下木聚糖的水解动力学，本研究采用电子束对木聚糖进行辐照处理，系统考察160~180 ℃水热预处理木聚糖的水解动力学行为，并利用双相水解动力学模型进行拟合分析。结果表明，辐照处理可使木聚糖发生解聚，分子量降低，热稳定性下降；电子束-水热耦合处理过程中，随着水热温度的升高，快速木聚糖占比α和速率常数ki呈升高趋势。此外，辐照处理后α和ki明显提高，活化能Ea下降，快速反应木聚糖的活化能从44.57 kJ/mol降至39.19 kJ/mol，慢速反应木聚糖的活化能从141.74 kJ/mol降至121.26 kJ/mol。该模型与实验数据吻合良好，可为木聚糖的电子束-水热处理系统设计提供理论参考。  
        关键词：木聚糖;电子束辐照;水热处理;双相动力学模型;热解特性   
        66
        |
        105
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 161712104 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射剂量学

      • 刘小草, 李静, 苗霞, 高鹏, 张伟, 林加金
        2026, 44(5): 50501. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0015
        摘要：甲状腺对射频电磁场较为敏感，儿童及青少年可能面临更高的暴露风险。本研究基于虚拟人体模型，采用时域有限差分法（Finite-difference time-domain，FDTD）剂量学仿真，量化评估5G Sub-6 GHz频段下行电磁场对不同年龄人群甲状腺的暴露剂量差异。选取Duke（34岁，成人）、Louis（14岁，青少年）和Dizzy（8岁，儿童）三个人体模型，在0.7~4.9 GHz频段内计算甲状腺组织比吸收率（Tissue specific absorption rate，TSAR）。激励源为45°极化平面波，入射方位角以15°为间隔进行360°扫描。通过方位角平均获得理想暴露的TSAR值，并依据国际非电离辐射防护委员会（International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection，ICNIRP）指南及国家标准GB 8702―2014限值推算安全阈值暴露场景下的剂量水平。结果显示：（1）甲状腺TSAR随入射方位角显著变化，正面入射（约180°）最高，背面入射（约0°）最低，极差约两个数量级；（2）在0.7~4.9 GHz范围内，甲状腺TSAR随频率升高呈总体下降趋势；（3）儿童甲状腺TSAR显著高于成人（高出8.0~11.1 dB），青少年次之（高出约6.0~9.0 dB）；（4）在ICNIRP限值条件下，TSAR峰值位于1.8~2.6 GHz，而在国家标准限值条件下，TSAR随频率升高单调下降。5G Sub-6 GHz频段下行电磁场对甲状腺的暴露剂量存在显著年龄差异，儿童为敏感人群。尽管新引入的高频段未构成显著新增风险，但建议在电磁辐射防护指南制定及基站选址中，优先考虑儿童、青少年等敏感人群的甲状腺保护。  
        关键词：5G Sub-6 GHz;甲状腺;射频电磁场暴露;风险评估;剂量仿真   
        67
        |
        65
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 169772177 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射防护

      • 电动汽车直流充电桩输出电缆电磁暴露安全评估 AI导读

        董绍文, 逯迈
        2026, 44(5): 50601. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2025-0125
        摘要：为了评估电动汽车直流充电桩输出电缆对不同人群的电磁暴露水平，基于电磁剂量学思想，在有限元仿真软件COMSOL Multiphysics中建立了电动汽车、直流充电桩、输出电缆等模型，研究计算了120 kW直流充电桩单根电缆输出250 A强电流时，成年人与儿童在充电桩前不同站位、车辆后排左侧（近充电口）乘坐及车门外站立状态下的体内电磁暴露水平，并与国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）的限值标准进行对比。结果表明，成年人和儿童站在距充电桩屏幕（正中间）200 mm处时，体内的磁通密度峰值分别为60.6 µT、24.7 µT；当成年人和儿童站在输出电缆旁边时，体内的磁通密度峰值分别为1.77×103 µT、1.67×103 µT；当成年人和儿童坐在汽车后排左侧时，体内的磁通密度峰值分别为3.56 µT、3.93 µT；当成年人和儿童站在后排左侧车门外时，体内的磁通密度峰值分别为66.5 µT、350 µT，均远低于ICNIRP公众暴露限值（400 mT），结果表明，充电桩输出电缆对人体的潜在健康风险极低。  
        关键词：电动汽车直流充电桩;直流输出电缆;电磁暴露;真实人体模型;静磁场   
        28
        |
        142
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 171894930 false
        更新时间：2026-10-21

        辐射交叉学科研究

      • 多孔材料关键孔径与氡吸附之间构效关系研究 AI导读

        唐增明, 肖德涛, 王福星, 程维庆
        2026, 44(5): 50701. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0041
        摘要：针对多孔材料孔结构与氡吸附性能构效关系不明的问题，本研究采用巨正则蒙特卡洛方法构建4~20 Å（1 Å=10-10 m）石墨狭缝孔、不规则孔道及含氧基团修饰孔道模型，模拟氡的吸附行为，并选取系列分子筛（3A、4A、5A、ZSM-5、13X）进行动态吸附实验验证。模拟结果表明，5~6 Å窄微孔因孔隙限域效应表现出最高吸附容量（8.32 mmol/g和7.86 mmol/g）。有效微孔区间的不规则孔道仍可高效吸附氡，而受限孔道和传输孔道分别因可达性受阻和限域效应不足导致性能下降。此外，含氧官能团（羟基）可通过极性诱导作用增强氡吸附，但受实际湿环境下水分子竞争吸附而劣化材料性能。实验证实，孔径小于氡动力学直径（4.17 Å）的3A、4A分子筛仅发生表面吸附，吸附系数极低（0.1~0.12 L/g），而孔径匹配的5A、ZSM-5分子筛吸附系数显著提升至0.37~0.48 L/g。皮尔逊相关性分析表明，氡吸附系数与5~6 Å有效微孔体积呈显著正相关，而与比表面积仅呈弱相关。研究明确了5~6 Å为多孔材料吸附氡的关键孔径，增加有效微孔体积能提升氡吸附容量，为高效除氡材料的孔结构优化设计提供了理论依据。  
        关键词：氡吸附;多孔材料;关键孔径;巨正则蒙特卡洛模拟   
        90
        |
        126
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 156764646 false
        更新时间：2026-10-21
      • 孙家诚, 李小龙, 杨济聪, 王利斌, 王信, 孙静, 郭旗, 文林, 李豫东
        2026, 44(5): 50702. DOI: 10.11889/j.1000-3436.2026-0021
        摘要：为研究双极结型晶体管（BJT）在核工业典型中等剂量率γ辐射环境下的实时响应特性，本文采用在线辐照实验与仿真相结合的方法，系统分析了剂量率对NPN型BJT电流响应的调制规律。实验采用60Co-γ源，在10~300 rad（Si）/s剂量率范围内对BJT进行实时电学测试。结果表明，在截止偏置条件下，集电结反向截止电流增量（ΔICBO）随剂量率升高而线性增大，且在辐照停止后迅速恢复。通过Geant4模拟揭示了剂量率通过调控Si中电子-空穴对生成速率来影响截止电流幅值的物理机制；TCAD（Technology computer aided design）仿真进一步复现了实验观测到的剂量率依赖响应，并验证了ΔICBO与剂量率之间的线性关系与Wirth-Rogers模型预测一致。研究结果表明，剂量率是影响BJT实时辐射响应强度的关键因素，可为辐射环境下器件实时性能评估与仿真建模提供实验依据和理论支持。  
        关键词：核工业;γ辐射;剂量率;实时响应;双极结型晶体管   
        52
        |
        81
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 170325430 false
        更新时间：2026-10-21
      0