膨润土/石灰粉改良土壤的降氡效果

在土壤中添加不同比例的膨润土或石灰粉,比较添加前后土壤覆盖层厚度相同时的降氡效果。本研究利用具有稳定氡析出率的标准模块(35 cm×35 cm×12 cm)作为源项,并自制截面为正方形(30 cm×30 cm)高度可调的实验箱,实验时尽量保持含水率和压实度一致。实验结果表明:随土壤中膨润土或石灰粉添加比例的增大降氡效果越好,且添加膨润土比石灰粉降氡效果更好;对结果进行曲线拟合分析,得出了添加不同比例膨润土或石灰粉的土壤覆盖厚度与降氡效果的对数关系式,并计算出了相应的氡扩散系数;推导出了在满足退役管理限值0.74 Bq·m^-2·s^-1时,覆盖前氡析出率与所需覆盖土壤厚度的关系式,可用于待治理氡析出率表面的保守覆盖厚度的计算。通过经济比较分析,得出了在添加比例较低时,所需费用比原始土壤高,添加比例较高时,所需费用比原始土壤低,且所需费用随着添加比例的增加而减小。     

铀尾矿粒度对氡析出影响的蒙特卡罗模拟

基于核反冲理论建立了铀尾矿氡析出的数学模型和蒙特卡罗模拟方法,模拟了不同含水饱和度条件下铀尾矿颗粒粒度对氡析出的影响。结果表明,镭分布于颗粒表面时,4种含水饱和度（5%、20%、50%、75%）条件下的K均随颗粒尺寸的增大先增大后趋于稳定。镭分布在距颗粒表面34 nm和68 nm时,含水饱和度为5%或20%的条件下,K先增加后趋于稳定,而含水饱和度为50%或75%的条件下,K随颗粒尺寸的增大先稍有下降然后逐渐稳定。运用蒙特卡罗方法计算了各铀尾矿样品的氡析出率,计算的氡析出率与实测铀尾矿氡析出率符合较好,相对误差为3%～9%。     

The Effect of Some Soil Characteristics on Soil Radon Concentration and Radon Exhalation from Soil Surface

To find out the impacts of soil characters on radon concentrations in soil and radon exhalation from soil, field measurements on soil radon concentrations (60 cm under the soil surface) and radon exhalation rate from soil surface were carried out in totally 31 points with different types of soil in three cities in both South and North China. Soil radium contents, water contents, soil porosity and grain size were concretely analyzed in our laboratory. The linear simulation was used to analyze the above data. The results showed that radon exhalation rate from soil and radon concentrations in soil have direct proportion to soil radium contents. Rather high radium content and radon exhalation rate were measured in Guiyang area, 67±28Bq/kg and 40±59mBq/m²-s, however no high soil radon concentration was found due to the difficulties in the measurements on clay soils with high water saturation. Compared with soil radium contents, radon exhalation rate from soil and soil radon concentrations are more easily impacted by soil characters and change in a rather large range.     

开环式氡析出率连续测量中抽气流率的影响

应用MATLAB对开环式氡析出率测量过程中不同抽气流率下集氡罩内氡浓度随时间的变化规律进行模拟计算,并用实验对计算结果进行了验证。结果表明,在氡析出率测量时保持集氡罩参数不变的情况下,随着抽气流率的增大,集氡罩内平衡氡浓度值减小,达到平衡氡浓度的时间也缩短。实验表明,集氡罩内的平衡氡浓度的减小可最大限度地减小泄露与反扩散的影响;抽气流率的变大使集氡罩内达到平衡氡浓度时间缩短以及集氡罩内的充气均匀性愈好。通过本次实验,获得的抽气流率为1.94-3.0 L·min~(-1),集氡罩底面积为299 cm~2,体积为1.79×10~(-3)m~3。     

含水率对建材砖氡析出率的影响

运用无机盐饱和溶液控制密闭容器内建材砖的含水率,采用活性炭盒法比较不同含水率对建材砖氡析出率的影响。结果表明,随着含水率的升高,氡析出率先升高后降低,当含水率为4%左右时,氡析出率达到最大值为32.31±2.84mBq.m-2.s-1。     

含氡放射性水体氡析出规律的理论研究

利用氡扩散运移理论,建立了水体内氡迁移的一维微分方程,推导了水中氡浓度及水体表面氡析出率的计算公式;研究了水底射气介质氡析出率、氡传输速率、水中氡扩散系数以及水体深度等参数对水中氡浓度和水体表面氡析出率的影响。结果表明:在其他参数保持不变时,(1)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水底射气介质氡析出率的增大而增大;(2)同一深度处的水中氡浓度随氡传输速率的增大而减小,而水体表面氡析出率随氡传输速率的增大而增大,且当氡传输速率大于1×10-6m/s时,氡传输速率的变化对水体表面氡析出率的影响不明显;(3)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水中氡扩散系数的增大而增大;(4)水体表面处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水体深度的增大而减小。     

加气混凝土砌块表面氡析出率影响因素研究

使用RAD7和建材氡析出率测试舱,对加气混凝土砌块表面氡析出率随其尺寸、样品数量及含水率的变化规律进行了实验研究。结果表明：在测试舱中放入样品的数量对被测样品的表面氡析出率几乎无影响;在同一测试舱中,当加气混凝土砌块的体积不变、表面积增加时,加气混凝土砌块的表面氡析出率减少,但加气混凝土砌块表面在单位时间内的氡析出总量不变;对于加气混凝土砌块,其表面氡析出率与其含水率的增加呈对数增长关系。     

氡析出率快速测量的不确定度评定

氡析出率测量受外界环境因素影响较大,为科学合理地评定氡析出率快速测量结果的准确性。结合不确定度原理,建立氡析出率快速测量方法的理论分析模型,分析其不确定度来源,评定其不确定度。结果表明,快速测量方法在氡析出率0.39-2.62 Bq·m~(-2)·s~(-1)的标准装置上,105 min快速测量的结果其相对合成标准不确定度在12%以内。研究结果为氡析出率快速测量方法的置信程度评定提出了新的评价方法。     

便携式氡析出率自动测量仪研究

氡析出率的可靠测量是环境氡污染治理中的关键因素。活性炭吸附法和静电收集法是氡析出率测量的常用方法,活性炭吸附法适合于在温湿度相对稳定且氡析出率变化不太大的条件下使用,静电收集法能实现快速测量,但目前静电收集式测氡仪如RAD7需对测量的氡浓度进行数据修正才能得到氡析出率。为实现氡析出率的可靠测量,南华大学基于累积集氡和静电收集法测氡的方式研制了一种便携式氡析出率自动测量仪,该测量仪无需干燥管干燥取样的气体,减少了干燥剂对集氡罩内介质表面氡析出率的影响。在自然环境下,该测量仪能准确测量氡浓度,无需借助计算机进行线性拟合处理数据,由内置微处理器将线性拟合转化为代数运算后便能根据测量的氡浓度自动计算出氡析出率。实验表明,该氡析出率自动测量仪在氡析出率标准装置上的测量值与参考值的相对偏差在5%以内。测量完毕直接得出氡析出率,方便了现场氡析出率测量的需求。     

车江铜矿室外氡水平研究

原环保部2014年对湖南衡阳272尾矿库及周边进行了航测,意外发现在尾矿库西南方向、湘江上游附近有一辐射水平异常区域,后经调查该地区为车江铜矿地区。为了调查车江铜矿这一非铀矿山及其周边的氡活度浓度水平与氡的来源,采用了固体核径迹法与活性炭盒法对其氡活度浓度和氡析出率展开测量,并将氡析出率连续测量与活性炭盒法所测氡析出率结果进行对比分析。调查发现,该区域所有取样点位冬季和夏季氡活度浓度测量结果平均值分别为31.0 Bq·m^-3和22.9 Bq·m^-3;从区域分布上来看最高的均为农田区,其次为原采矿区。土壤氡析出率测量结果最高的同样为农田区,但是均远低于铀尾矿的氡析出率限值0.74 Bq·m^-2·s^-1。氡活度浓度日变化趋势与氡析出率的日变化趋势较为一致。上述结果表明车江铜矿地区的室外氡活度浓度较高与其土壤氡的析出有关。     

留矿法采场爆破铀矿堆氡渗流析出规律的理论研究

利用氡渗流-扩散运移理论,建立了爆破铀矿堆内氡运移的一维微分方程,推导出爆破铀矿堆渗流出口表面氡析出率的计算公式,阐述了相关物理参数的确定方法。针对一个具体的留矿法采场,研究了通风量、矿堆高度和矿堆渗透率对氡析出率的影响。结果表明：矿堆的氡析出率随风量的增加而增加,并逐渐接近最大氡析出率,但增长速率随风量的增加逐渐降低;在风量较低且通风量相同的条件下,高度越大的矿堆氡析出率越小,随风量的增加,高度大的矿堆氡析出率逐次超过高度小的矿堆,且差距逐渐增大,高度越大的矿堆达到极限氡析出率的风量越大;矿堆的渗透率越小,氡析出率越低,氡析出率相对风量的增长速率越小,接近极限氡析出率的风量越大。     

密闭空间氡气浓度变化规律与估算方法研究

目前在氡气研究领域中对氡气析出率的研究较为深入,但对氡气反扩散讨论和研究还较少。本文讨论了在密闭空间条件下氡气浓度计算的理论方程,并讨论了氡气反扩散对氡气浓度的影响,同时开展密闭空间实验,对集氡罩内氡气浓度进行连续测量。基于实验数据讨论氡气反扩散,通过理论方程与实测数据比较,验证氡气浓度与析出率、反扩散系数之间的关系,研究结果可为室内或矿井内等密闭空间中氡气浓度分析和估算提供参考。     

破碎射气介质内氡渗流运移和析出规律的实验研究

渗流是破碎介质内氡运移的主要方式之一,研究氡在破碎射气介质内的渗流运移和析出规律对氡的防护设计具有重要意义。为此,本文以粒径为4～5 mm的铀矿石为实验样品,利用自制的一维渗流实验装置研究了不同渗流速度下破碎射气介质内孔隙氡活度浓度和介质表面氡析出率的变化规律。实验结果表明,破碎射气介质的气体渗透率较大,氡的运移很容易由渗流主导。当破碎射气介质内氡主要以渗流方式运移时,可通过测量介质内同一位置不同渗流速度的孔隙氡活度浓度或同一渗流速度不同位置的孔隙氡活度浓度,运用氡在射气介质中的浓度分布解析式和非线性最小二乘法,估算出介质的可运移氡产生率。一定渗流速度范围内,同一高度的氡活度浓度随渗流速度的增大呈负指数减小,同一渗流速度的氡活度浓度随离介质渗流入口距离的增大近似呈线性增大。介质渗流出口表面氡析出率随渗流速度的增大呈指数增大,最终趋于稳定。     

堆浸铀矿堆氡析出规律的实验研究

堆浸铀矿堆是铀矿山大气氡的主要来源之一。为了揭示堆浸过程中矿堆表面的氡析出规律,以我国南方某铀矿山新上堆的矿石为实验对象,利用自主设计并制造的改进型一维堆浸实验装置,采用局部静态法测定了不同喷淋状态下和排水过程中矿堆表面的氡析出率。结果表明:在布液和改变喷淋强度的瞬间,矿堆表面的氡析出率突然增大,之后随着喷淋的进行而逐渐减小并趋于稳定,且喷淋强度越大,稳定期间的氡析出率反而越小;在排水过程中,氡析出率先迅速减小,而后逐渐增大趋于稳定。     

土壤潜势氡浓度快速测量方法理论模型的建立与验证

与室内氡水平直接相关的是土壤潜势氡浓度（土壤中潜在的最大氡浓度）,其直接测量深度通常需数米,测量非常困难,需探索快速获得土壤潜势氡浓度的方法。本工作通过对土壤氡运移规律的深入研究,建立了一个由土壤浅层氡浓度和土壤表面氡析出率确定土壤潜势氡浓度（双源法）的理论模型,并加以实验验证。实验证明了该理论模型的可靠性。该理论模型的建立为土壤潜势氡浓度快速测量方法的进一步研究奠定了基础。     

部分建筑材料氡析出率测试分析

混凝土空心砌块、加气混凝土等新型建筑材料是目前房屋建筑通用的墙体建筑材料。本文通过实验测量了混凝土空心砌块、水泥砂浆、加气混凝土等建筑材料在相同的环境条件下氡析出的规律,测试了水泥砂浆覆面对建筑材料氡析出的影响,比较了部分建筑材料氡析出率的不同,为民用建筑防氡降氡设计和建筑材料的选用提供数据资料。     

活性炭吸附-液闪法测量建材氡析出率的研究

为实现建材样品氡析出率的自动化测量,本文研究了一种活性炭吸附-液闪测量建材氡析出率的方法,并通过比较活性炭吸附-液闪法与活性炭吸附-γ能谱法在氡析出率标准装置、铀矿砂水泥砖及发泡砖表面测量值之间的差异,验证该方法的准确性。测量结果表明：活性炭吸附 液闪法可在一定条件下忽略反扩散的影响;根据制备的C-LS-Rn标准源可得其刻度系数为72.36 min^-1•Bq^-1,对氡的计数效率为120%;累积时间为72 h的最小可探测氡析出率为8.15×10^-4 Bq/(m²•s);该方法与活性炭吸附-γ能谱法测量结果的相对偏差为10%左右,在可接受范围内。     

自适应开环测量氡析出率的方法研究

利用开环方式测量氡析出率,不需要考虑泄漏和反扩散的影响,计算简单.但是开环方式测量氡析出率测量中有一个很重要的参数是泵的流率,对于高析出率介质,采用较高的流率,可以减小集氡罩内氡浓度达到恒定的时间,提高测量效率;对于低析出率介质,采用较高的流率,会导致集氡罩内的氡浓度值偏低,统计涨落较大,甚至会使得集氡罩内的氡浓度值难...     

一种测量建筑材料和土壤氡面析出率的新方案

在分析了直接测量法测量氡面析出率的原理和影响测量效果各因素的基础上，对建筑材料、土壤氡面析出率的测量方案进行了探讨，并提出了一种新的测量方案。该方案能够较好地克服氡面析出率测量中各种因素的影响，并且具有装置简单、可大批量重复测量、成本低等优点。     

花岗岩氡析出影响因素研究进展北大核心CSCD

随着对氡气危害认识的加深,花岗岩作为生产、生活上接触较多的天然辐射来源,其氡析出特征对人居环境的辐射影响得到广泛关注。本文从岩石的原生特性和次生变化两方面对花岗岩的氡析出进行文献综述,发现花岗岩氡析出与岩石化学成分、矿物成分和成因类型等原生特性以及次生风化和蚀变导致的放射性核素分布、矿物颗粒大小以及岩石微裂隙等因素密切相关。研究表明,铀镭活度与花岗岩氡析出表现出线性相关,但受铀赋存矿物类型的影响,矿物成分的具体影响还需进一步研究,可能与其构造背景或者物质来源有关。岩石次生变化对花岗岩氡析出的影响主要表现为风化和蚀变使得放射性核素迁移到颗粒表面和岩石裂隙等有利于氡析出的位置,而颗粒变小比表面积增大以及岩石内表面积和孔隙率增加使得铀镭发生富集和逃逸,从而最终促进岩石氡的析出。岩石原生特性和次生变化对花岗岩的氡析出起着重要的影响作用,铀镭活度可以作为花岗岩氡析出率潜力的预测指标,而对于矿物成分和岩石的次生变化则是研究花岗岩氡析出的重要潜在因素。故此,未来需要系统研究并定量描述岩石化学、矿物成分和次生变化,并据此建立合理有效的岩石氡析出模型,帮助更全面地掌握岩石中氡析出规律,为地下工程及人居环境的氡防护提供理论依据。