《輻射防護與核安全實驗教程》主要包含實驗基礎知識和實驗操作兩部分內(nèi)容,實驗操作部分涉及輻射探測基礎性實驗、輻射環(huán)境監(jiān)測綜合性實驗、放射性廢物處理與處置探索性實驗、科研反哺教學創(chuàng)新性實驗共計54個實驗,以及4個綜合設計。
《輻射防護與核安全實驗教程》可作為高等學校輻射防護與核安全、核工程與核技術(shù)、核化工與核燃料工程專業(yè)本科生的實驗課教材,也可作為輻射防護與核安全、核工程與核技術(shù)、核化工與核燃料工程專業(yè)相關行業(yè)及科研院所的參考書。
聶小琴,女,1985年5月出生,博士(后),副研究員,碩士生導師,美國阿貢國家實驗室作訪問學者。2014年12月獲四川大學核燃料循環(huán)與材料專業(yè)工學博士學位,F(xiàn)擔任西南科技大學國防科技學院輻射防護與核安全系主任,四川省高!半p帶頭人”教師黨支部書記工作室培育單位負責人。中國核學會會員,中國輻射防護學會超鈾核素輻射防護分會理事,四川省核學會核設施退役及三廢治理分會理事,F(xiàn)rontiers in Microbiology特邀主編,擔任ACS Sustain. Chem. Eng.、Appli. Surf. Sci.、Environ. Sci. Pollut. R.等國際期刊審稿人,國家自然科學基金函評專家。曾被評為西南科技大學“十佳崗位青年”、“優(yōu)秀教師”、“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等榮譽稱號,在國內(nèi)外學術(shù)會議中獲2次優(yōu)秀口頭報告。
主要從事核素生物地球化學與放射性廢液深度凈化方面的教研工作。先后主持國家自然科學基金面上項目/青年基金、四川省科技廳重點研發(fā)項目、中國博士后特別資助計劃/面上項目等多項課題,主研國家973課題、國際合作基金、美國DOE項目各一項。在Desalination、ACS Sustain. Chem. Eng.、Appli. Surf. Sci.、Chem. Eng. J.等期刊上發(fā)表SCI學術(shù)論文80余篇,獲授權(quán)發(fā)明專利11項,參編英文專著3部,主研完成聯(lián)合基金被國家安全學術(shù)基金聯(lián)合辦公室評為NSAF優(yōu)秀獎。近十年與中國工程物理研究院、中國核動力研究設計院、中核集團等研究院所和企事業(yè)單位保持長期合作關系,通過研發(fā)新型離子交換材料、工藝設計和裝置研制,針對其高鹽復雜含鈾廢液的超低排放和資源回收提供新技術(shù),相關成果通過2021年度國防科技成果鑒定被認定為國際領先。
第1部分 輻射防護與核安全基礎知識1
1.1基本概念和單位1
1.1.1基本概念1
1.1.2基本單位3
1.2射線與物質(zhì)的相互作用4
1.2.1帶電粒子4
1.2.2光子4
1.2.3非帶電粒子5
1.3輻射防護5
1.3.1輻射危害5
1.3.2防護原則6
1.3.3防護要素6
1.3.4屏蔽防護7
1.4核安全7
1.4.1核安全的基本內(nèi)涵7
1.4.2核安全的基本原則8
1.4.3核安全事件8
1.5輻射探測9
1.5.1輻射探測的工作原理9
1.5.2輻射探測的基本方法10
1.6輻射環(huán)境監(jiān)測10
1.6.1輻射環(huán)境監(jiān)測的對象10
1.6.2輻射環(huán)境監(jiān)測的基本方法和儀器11
1.7放射性廢物處理與處置12
1.7.1放射性廢物處理12
1.7.2放射性廢物處置12
第2部分 輻射探測基礎性實驗14
實驗2.1輻射探測常用儀表的認識14
實驗2.2多絲正比室性能測試實驗21
實驗2.3核衰變與放射性計數(shù)的統(tǒng)計規(guī)律24
實驗2.4γ射線在物質(zhì)中的吸收實驗25
實驗2.5利用高純鍺能譜儀探測樣品的特征γ譜線29
實驗2.6α射線能譜測量及核素識別32
實驗2.7利用α譜儀測量鋁膜厚度36
實驗2.8核廢物桶核素種類與活度測量實驗39
實驗2.9β-γ符合法測量60Co樣品的放射性活度41
第3部分 輻射環(huán)境監(jiān)測綜合性實驗45
實驗3.1個人劑量的監(jiān)測與分析45
實驗3.2工作場所的表面污染監(jiān)測與評價47
實驗3.3環(huán)境中X-γ劑量率的監(jiān)測與評價49
實驗3.4環(huán)境電離輻射監(jiān)測與評價50
實驗3.5環(huán)境樣品低本底α、β監(jiān)測與分析52
實驗3.6室內(nèi)氡濃度的監(jiān)測與評價54
實驗3.7環(huán)境水樣中總α放射性的測定56
實驗3.8熒光法測試環(huán)境水樣痕量鈾濃度59
實驗3.9比色法分析水樣中低濃度鈾62
實驗3.10鈷離子濃度的測試與分析65
實驗3.11硒離子濃度的測試與分析68
實驗3.12分光光度法監(jiān)測水樣中碘離子濃度70
第4部分 放射性廢物處理與處置探索性實驗73
實驗4.1絮凝沉淀法處理模擬低放廢水73
實驗4.2離子交換法深度凈化模擬低放廢水75
實驗4.3低溫蒸發(fā)法濃縮處理模擬低放廢水77
實驗4.4真空膜蒸餾法處理模擬低放廢水81
實驗4.5模擬復雜放射性廢水離子滲透性實驗84
實驗4.6利用微濾-超濾組合處理模擬多組分放射性廢水87
實驗4.7利用中空纖維超濾膜處理模擬放射性廢水的實驗90
實驗4.8利用反滲透膜分離模擬放射性廢水中的核素實驗92
實驗4.9篩板塔吸收模擬放射性廢氣中SO2實驗95
實驗4.10填料塔吸收模擬放射性廢氣中SO2實驗98
實驗4.11利用篩板塔-填料塔聯(lián)合處理模擬放射性廢氣實驗102
實驗4.12模擬放射性廢氣的旋風分離除塵實驗104
實驗4.13模擬放射性廢氣的文丘里除塵實驗107
實驗4.14模擬放射性廢氣的旋風 +文丘里聯(lián)合除塵實驗112
實驗4.15模擬放射性廢氣的靜電除塵實驗114
實驗4.16模擬中低放廢物的水泥固化實驗117
實驗4.17模擬高放廢物的玻璃固化實驗121
實驗4.18模擬放射性裂變產(chǎn)物的陶瓷固化實驗124
實驗4.19含碘放射性廢物的低溫玻璃固化實驗127
第5部分 科研反哺教學創(chuàng)新性實驗131
實驗5.1基于γ探測的環(huán)境本底測量及數(shù)據(jù)獲取分析131
實驗5.2環(huán)境水樣重金屬及痕量放射性元素檢測研究133
實驗5.3鈾酰離子的現(xiàn)場快速比色分析方法研究135
實驗5.4氧化亞銅吸附碘離子的酸活化機理研究137
實驗5.5鉍基介孔材料制備及其捕集碘氣體研究139
實驗5.6介孔材料制備及溶液中銫離子吸附研究141
實驗5.7功能化纖維的合成及其對模擬核素的提取研究143
實驗5.8膜蒸餾組件的制備及其對模擬低放廢液的處理145
實驗5.9微生物與模擬核素相互作用過程研究147
實驗5.10裂變產(chǎn)物銫的陶瓷固化處理研究150
實驗5.11熔鹽法制備石榴石固化體及穩(wěn)定性研究152
實驗5.12燒結(jié)溫度對核素陶瓷固化體力學性能研究155
實驗5.13模擬90Sr污染土壤的玻璃化處理研究157
實驗5.14模擬AgIs的玻璃化處理實驗研究158
第6部分 輻射防護與核安全綜合設計161
實驗6.1核電站放射性蒸殘液固化設計161
實驗6.2后處理廠放射性廢水處理設計162
實驗6.3壓水堆非均勻控制棒的設計164
實驗6.4放射源庫的設計165
參考文獻167