Understanding the tritium release and retention behavior of candidate tritium breeder materials is crucial for breeder blanket design. Recently, a melt spraying process was developed to prepare Li4SiO4 pebbles, which were subsequently subjected to the in-pile tritium production and extraction platform in China Mianyang Research Reactor (CMRR) to investigate their in-situ tritium release behavior and irradiation performance. The results demonstrate that HT is the main tritium release form, and adding hydrogen to the purge gas reduces tritium retention while increasing the HT percent in the purge gas. Post-irradiation experiments reveal that the irradiated pebbles darken in color and their grains swell, but the mechanical properties remain largely unchanged. It is concluded that the tritium residence time of Li4SiO4 made by melt spraying method at 467 ℃ is approximately 23.34 h. High-density Li4SiO4 pebbles exhibit tritium release at relatively low temperatures (<600 ℃) that is mainly controlled by bulk diffusion. The diffusion coefficient at 525 ℃ and 550 ℃ is 1.19 × 10-11 cm2/s and 5.34 × 10-11 cm2/s, respectively, with corresponding tritium residence times of 21.3 hours and 4.7 hours.
Chenglei Liu;Yan Xi;Mei Li;Qiong Jiao;Huizhen Zhang;Qingcheng Yang;Weiwu Yao
Korean Journal of Radiology
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제20권5호
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pp.801-811
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2019
Objective: To determine whether diffusion kurtosis imaging (DKI) is effective in monitoring tumor response to neoadjuvant chemotherapy in patients with osteosarcoma. Materials and Methods: Twenty-nine osteosarcoma patients (20 men and 9 women; mean age, 17.6 ± 7.8 years) who had undergone magnetic resonance imaging (MRI) and DKI before and after neoadjuvant chemotherapy were included. Tumor volume, apparent diffusion coefficient (ADC), mean diffusivity (MD), mean kurtosis (MK), and change ratio (ΔX) between pre-and post-treatment were calculated. Based on histologic response, the patients were divided into those with good response (≥ 90% necrosis, n = 12) and those with poor response (< 90% necrosis, n = 17). Several MRI parameters between the groups were compared using Student's t test. The correlation between image indexes and tumor necrosis was determined using Pearson's correlation, and diagnostic performance was compared using receiver operating characteristic curves. Results: In good responders, MDpost, ADCpost, and MKpost values were significantly higher than in poor responders (p < 0.001, p < 0.001, and p = 0.042, respectively). The ΔMD and ΔADC were also significantly higher in good responders than in poor responders (p < 0.001 and p = 0.01, respectively). However, no significant difference was observed in ΔMK (p = 0.092). MDpost and ΔMD showed high correlations with tumor necrosis rate (r = 0.669 and r = 0.622, respectively), and MDpost had higher diagnostic performance than ADCpost (p = 0.037) and MKpost (p = 0.011). Similarly, ΔMD also showed higher diagnostic performance than ΔADC (p = 0.033) and ΔMK (p = 0.037). Conclusion: MD is a promising biomarker for monitoring tumor response to preoperative chemotherapy in patients with osteosarcoma.
Lin, Qianqi;Li, Qian;Batchelor-McAuley, Christopher;Compton, Richard G.
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제4권2호
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pp.71-80
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2013
The study of methyl viologen ($MV^{2+}$) mediated oxygen reduction in electrolytic ethanol media possesses potential application in the electrochemical synthesis of hydrogen peroxide mainly due to the advantages of the much increased solubility of molecular oxygen ($O_2$) and high degree of reversibility of $MV^{2+/{\bullet}+}$ redox couple. The diffusion coefficients of both $MV^{2+}$ and $O_2$ were investigated via electrochemical techniques. For the first time, $MV^{2+}$ mediated $O_2$ reduction in electrolytic ethanol solution has been proved to be feasible on both boron-doped diamond and micro-carbon disc electrodes. The electrocatalytic response is demonstrated to be due to the radical cation, $MV^{{\bullet}+}$. The homogeneous electron transfer step is suggested to be the rate determining step with a rate constant of $(1{\pm}0.1){\times}10^5M^{-1}s^{-1}$. With the aid of a simulation program describing the EC' mechanism, by increasing the concentration ratio of $MV^{2+}$ to $O_2$ electrochemical catalysis can be switched from a partial to a 'total catalysis' regime.
Zhang, T.;Du, W.Y.;Zhan, C.Y.;Wang, M.M.;Deng, H.W.;Xie, Z.M.;Li, H.
Nuclear Engineering and Technology
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제54권8호
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pp.2801-2808
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2022
The synergistic effect of ZrC nanoparticle pining and Re solution in W matrix on the thermal stability of tungsten was studied by investigating the evolution of the microstructure, hardness and tensile properties after annealing in a temperature range of 1000-1700 ℃. The results of metallography, electron backscatter diffraction pattern and Vickers micro-hardness indicate that the rolled W-1wt%Re-0.5 wt% ZrC alloy has a higher recrystallization temperature (1600 ℃-1700 ℃) than that of the rolled pure W (1200 ℃), W-0.5 wt%ZrC (1300 ℃), W-0.5 wt%HfC (1400-1500 ℃) and W-K-3wt%Re alloy fabricated by the same technology. The molecular dynamics simulation results indicated that solution Re atoms in W matrix can slow down the self-diffusion of W atoms and form dragging effect to delay the growth of W grain, moreover, the diffusion coefficient decrease with increasing Re content. In addition, the ZrC nanoparticles can pin the grain boundaries and dislocations effectively, preventing the recrystallization. Therefore, synergistic effect of solid solution Re element and dispersed ZrC nanoparticles significantly increase recrystallization temperature.
In PWR three-dimensional transient coupling calculation software CORCA-K, the nodal Green's function method and diagonal implicit Runge Kutta method are used to solve the spatiotemporal neutron dynamic diffusion equation, and the single-phase closed channel model and one-dimensional cylindrical heat conduction transient model are used to calculate the coolant temperature and fuel temperature. The LMW, NEACRP and PWR MOX/UO2 benchmarks and FangJiaShan (FJS) nuclear power plant (NPP) transient control rod move cases are used to verify the CORCA-K. The effects of burnup, fuel effective temperature and ejection rate on the control rod ejection process of PWR are analyzed. The conclusions are as follows: (1) core relative power and fuel Doppler temperature are in good agreement with the results of benchmark and ADPRES, and the deviation between with the reference results is within 3.0% in LMW and NEACRP benchmarks; 2) the variation trend of FJS NPP core transient parameters is consistent with the results of SMART and ADPRES. And the core relative power is in better agreement with the SMART when weighting coefficient is 0.7. Compared with SMART, the maximum deviation is -5.08% in the rod ejection condition and while -5.09% in the control rod complex movement condition.
리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO3/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(DLi+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.
Simin Liu;Changhua Wan;Haosen Li;Weiwei Chen;Chu Pan
Korean Journal of Radiology
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제23권2호
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pp.218-225
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2022
Objective: This study aimed to explore the feasibility of functional evaluation of the lateral pterygoid muscle (LPM) using diffusion tensor imaging (DTI) in patients with temporomandibular joint disorders (TMDs). Materials and Methods: A total of 119 patients with TMD (23 male and 96 female; mean age ± standard deviation, 41 ± 15 years; 58 bilateral and 61 unilateral involvements for a total of 177 joints) and 20 healthy volunteers (9 male and 11 female; 40 ± 13 years; 40 joints) were included in this prospective study. Based on DTI of the jaw in the resting state, the diffusion parameters, apparent diffusion coefficient (ADC), fractional anisotropy (FA), λ1, λ2, and λ3 of the superior and inferior heads of the LPM (SHLPM and IHLPM) were measured. Patients with TMD with normal disc position (ND), anterior disc displacement with reduction (ADWR), and anterior disc displacement without reduction (ADWOR) were compared. Results: Patients with TMD overall, and ADWR and ADWOR subgroups had significantly higher ADC, λ1, λ2, and λ3 in both the SHLPM and IHLPM than those in volunteers (p < 0.05 for all), whereas the ND subgroup only had significantly higher ADC and λ1 (p < 0.001). Meanwhile, significant differences in FA in the SHLPM and IHLPM were found between volunteers and ADWOR (p = 0.014 and p = 0.037, respectively). Among the three TMD subgroups, except for λ3 and FA in the ADWR subgroup, ADWR and ADWOR subgroups had significantly higher ADC, λ1, λ2, and λ3 and lower FA than those in the ND group (p < 0.050). There was no significant difference in diffusion variables between ADWR and ADWOR. In ADWOR, the osteoarthritis group had significantly higher λ3 and lower FA values in the IHLPM than those in the non-osteoarthritis group. Conclusion: DTI successfully detected functional changes in the LPM in patients with TMD. The unsynchronized diffusivity changes in the LPM in different subgroups of TMD signified the possibility of using diffusion parameters as indicators to identify the severity of LPM hyperfunction at various stages of TMD.
Different from the conventional planar fracture and simplified Newton model, for power-law slurries with a lower water-cement ratio commonly used in grouting engineering, flow model in geological rough fractures is built based on ten standard profiles from Barton (1977) in this study. The numerical algorithm is validated by experimental results. The flow mechanism, grout superiority, and water plugging of pseudo plastic slurry are revealed. The representations of hydraulic grouting properties for JRCs are obtained. The results show that effective plugging is based on the mechanical mechanisms of the fluctuant structural surface and higher viscosity at the middle of the fissure. The formulas of grouting parameters are always variable with the roughness and shear movement, which play a key role in grouting. The roughness can only be neglected after reaching a threshold. Grouting pressure increases with increasing roughness and has variable responses for different apertures within standard profiles. The whole process can be divided into three stationary zones and three transition zones, and there is a mutation region (10 < JRCs < 14) in smaller geological fractures. The fitting equations of different JRCs are obtained of power-law models satisfying the condition of -2 < coefficient < 0. The effects of small apertures and moderate to larger roughness (JRCs > 10.8) on the permeability of surfaces cannot be underestimated. The determination of grouting parameters depends on the slurry groutability in terms of its weakest link with discontinuous streamlines. For grouting water plugging, the water-cement ratio, grouting pressure and grouting additives should be determined by combining the flow conditions and the apparent widths of the main fracture and rough surface. This study provides a calculation method of grouting parameters for variable cement-based slurries. And the findings can help for better understanding of fluid flow and diffusion in geological fractures.
Ling Yang;Xue-Ming Li;Meng-Ni Zhang;Jin Yao;Bin Song
Korean Journal of Radiology
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제24권7호
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pp.668-680
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2023
Objective: To compare multiparametric magnetic resonance imaging (MRI) features of intraductal carcinoma of the prostate (IDC-P) with those of prostatic acinar adenocarcinoma (PAC) and develop prediction models to distinguish IDC-P from PAC and IDC-P with a high proportion (IDC ≥ 10%, hpIDC-P) from IDC-P with a low proportion (IDC < 10%, lpIDC-P) and PAC. Materials and Methods: One hundred and six patients with hpIDC-P, 105 with lpIDC-P and 168 with PAC, who underwent pretreatment multiparametric MRI between January 2015 and December 2020 were included in this study. Imaging parameters, including invasiveness and metastasis, were evaluated and compared between the PAC and IDC-P groups as well as between the hpIDC-P and lpIDC-P subgroups. Nomograms for distinguishing IDC-P from PAC, and hpIDC-P from lpIDC-P and PAC, were made using multivariable logistic regression analysis. The discrimination performance of the models was assessed using the receiver operating characteristic area under the curve (ROC-AUC) in the sample, where the models were derived from without an independent validation sample. Results: The tumor diameter was larger and invasive and metastatic features were more common in the IDC-P than in the PAC group (P < 0.001). The distribution of extraprostatic extension (EPE) and pelvic lymphadenopathy was even greater, and the apparent diffusion coefficient (ADC) ratio was lower in the hpIDC-P than in the lpIDC-P group (P < 0.05). The ROC-AUCs of the stepwise models based solely on imaging features for distinguishing IDC-P from PAC and hpIDC-P from lpIDC-P and PAC were 0.797 (95% confidence interval, 0.750-0.843) and 0.777 (0.727-0.827), respectively. Conclusion: IDC-P was more likely to be larger, more invasive, and more metastatic, with obviously restricted diffusion. EPE, pelvic lymphadenopathy, and a lower ADC ratio were more likely to occur in hpIDC-P, and were also the most useful variables in both nomograms for predicting IDC-P and hpIDC-P.
The transport phenomena of alkali metal chlorides through poly(2 hydroxyethyl methacrylate) hydrogel membrane have been studied using electrodialysis. The hydrogel membranes were prepared by the polymerization of 2-hydroxvethyl methacrylate in the presence of 45%(V/V) H2O and ethyleneglycodimethacrylate. The initiator used in the polymerization was azobismethylisobutyrate (AMIB) prepared from azobisiobtyronitrile (AIBN) using Mortimer method. The permeability of alkali metal chlorides such LiCl, NaCl and KCI at 50 voltage was obtained. The permeability of NaCl was also observed at 30, 40, 50, and 60 voltages respectively. The concentration of solutes permeated through the membrane was measurer by flame photometry. The experimental results have been discussed with the comparison of apparent solute molecular size, the self-diffusion coefficient of solutes, the transport number of cations in aqueous solution. These indic aloes that poly(2 hydroxyethyl methacrylate) hydrogel membrane shows a specific selectivity for sodium ion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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