驻极体法在铀尾矿库氡析出率调查中的应用研究北大核心CSCD

氡析出率的测量对于我国铀矿冶设施退役治理具有重要意义,是评价铀尾矿库防氡覆盖治理效果的关键环节。针对我国铀尾矿库氡析出率调查工作量大、仪器测量周期长的问题,本研究提出基于驻极体的氡析出率技术方法,缩短氡析出率测量时间,以此增加每日布置测量点位的频次,实现对广域铀矿冶场所氡析出率的快速调查。实验室校准和现场应用结果表明,该方法装置可靠、方法可行、结果可信,在氡析出率测量点位数量相同条件下,驻极体法测量耗时是RAD7测量耗时的2/9。     

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。     

预制裂隙下铀尾矿库土质覆盖层氡析出实验研究北大核心CSCD

针对铀尾矿库滩面覆盖层裂隙氡析出问题,通过自制试验装置开展铀尾矿库滩面裂隙氡析出模拟实验,研究了不同裂隙参数(深度、数量和倾角)对覆盖层氡析出的影响。结果表明:氡的析出主要受孔隙-裂隙运移路径的影响,氡析出率与裂隙深度呈线性正相关;滩面裂隙倾角增大最短孔隙运移距离缩短,滩面氡析出增加,倾斜角60°较45°时的氡析出率增长0.164 Bq·m^(-2)·s^(-1);孔隙-裂隙路径对滩面氡析出存在影响边界,裂隙影响区域重叠后,氡析出增加量大幅减少;引入最短孔隙路径占比ζ,最短孔隙路径占比ζ与氡析出率J之间有良好的相关性。研究结果可为尾矿库滩面覆土的控氡治理提供理论参考依据。     

铀尾矿库氡析出机理及其影响因素研究进展

氡来源于土壤、铀尾矿、岩石等多孔射气介质,铀尾矿库滩面是尾矿堆积或沉积体与大气环境直接接触的暴露面,氡气从该交界面析出并经大气弥散而污染周边环境,覆盖处置是滩面控氡的主要手段。本文以典型铀尾矿库滩面为例,综述氡析出机理及其影响因素,阐述了多孔射气介质固有特性及外部气象环境条件对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。结果表明,国内外学者已对多孔射气介质固有特性影响氡析出的规律开展了大量研究,但由于实验尺度、研究方法存在差异,矿物颗粒特征影响氡析出机制的解释仍存在争议,外部气象环境等因素对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制尚不明确。为此,提出今后研究的关注点：(1)真实条件下,氡析出过程的合理表征形式;(2)开展大尺度实验探究多孔介质固有特性对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。     

水浸颗粒堆积型射气介质氡析出规律的理论研究

铀尾矿库和地表浸铀铀矿堆是一种颗粒堆积型射气介质,其水位的变化和覆水厚度对氡迁移与析出的影响不容忽视。为揭示这类介质表面氡析出的规律,本文基于菲克定律和气液两相界面氡的传输理论,建立了水浸颗粒堆积型射气介质氡的一维传输-扩散数学模型,并获得稳态条件下气液两相体系中氡浓度分布的解析解和氡析出率的计算公式。通过研究,获得以下结论：1）水位为0 m时,颗粒堆积型射气介质表面氡析出率随介质厚度的增大而增大,其增长率随厚度的增大而减小;2）介质表面氡析出率随水位的增大先增大后减小;3）当水体高度大于射气介质厚度时,覆水表面氡析出率随覆水厚度的增大而减小,随覆水氡扩散系数的增大而增大。     

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。     

氡面析出率的测量及相关因素的考虑

本文总结了氡析出率的测量原理，分析了影响不同射气介质氡面析出率的因素。文中提出了测量氡面析出率时应注意的问题及相应的解决方法，并推荐了氡面析出率测量装置的设计方案。     

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。     

建材氡析出率及其测量的一点思考

建材氡析出率的准确测量和建材样品氡析出率的质量控制是近期天然辐射防护领域热议的问题。寻找一个建材氡析出率测量的参考标准方法和一个合理的建材氡析出率控制指标,将极大地促进室内氡暴露危害的评价和控制。从建材氡析出率的理论和测量方法分析出发,细致讨论了目前建材氡析出率及其测量中存在的一些问题。研究结果表明,对于建材样品氡析出率测量,推荐对样品进行合适的前处理之后,采用密闭腔体法测量。建材氡析出质量控制建议采用建材氡固有析出率作为指标。     

利用驻极体提高测氡灵敏度的研究

铀矿井、某些非铀矿井和室内外的氡监测以及铀尾矿堆和建筑材料氡析出率的测量,是职业和环境辐射卫生评价的重要内容。利用驻极体在被动采样小室内产生收集氡子体的静电场,极大地提高了氡监测的灵敏度,测氡暴露量的探测下限为6.4Bq/m~3·h~(-1),采样周期为2d时,测氡浓度的探测下限为0.13Bq/m~3,采样周期为1h时测氡析出率的探测下限为0.55mBq/m~2·s。     

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。     

土壤氡测量在塔拉乌苏地区砂岩型铀矿勘查中的应用

塔拉乌苏地区是巴音塔拉凹陷中北部重要的铀成矿远景区。为评价研究区砂岩型铀矿找矿前景,本次采用RaA法、活性炭法等综合放射性测量技术在该地区进行土壤氡浓度测量,以此划分出土壤氡浓度异常分布范围。结果显示,区内存在DQ-1、DQ-2和DQ-3等3片异常区,经后期钻探查证,已发现铀矿化特征,反映该地区铀成矿潜力较大,认为在DQ-1与DQ-2异常区的夹持部位,为有利成矿预测区,具有良好的找矿前景。     

某矿氡污染分析和通风降氡效果

本文针对某铀矿井矿石铀品位高、析出氡量大和无轨开采斜坡道风流污染大等问题，对该矿氡污染进行了全面分析，提出了通过调整压力分布，建立“负压沟”的办法，将矿井主要氡源析出氡调至和集中到回风系统，从而有效控制氡源的氡析出，取得较好的通风降氡效果。矿工总有效剂量由58．52mSv/a降至13．3mSv/a。     

七种放射性测量方法在砂岩型铀矿找矿中的试验

适宜用原地浸出工艺开发的砂岩型铀矿床大多产于厚覆盖的荒漠、戈壁、半丘陵等景观地区。简要介绍近年来在我国西北某砂岩型铀矿床上先后开展的地面γ测量、土壤铀金属量测量、地气(铀)测量、金属(铀)活动态测量、大地气态水铀测量、累积式活性炭吸附氡测量、瞬时式活性炭吸附氡测量等7种放射性测量找矿方法的试验工作及其结果。     

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。     

地下工程降氡技术的应用与现状

与开放空间相比,地下工程内空气氡含量较高,为保障内部工作和生活人员的身体健康,需进行环境空气降氡处理。目前活性炭吸附技术及静电除尘技术为地下工程局部降氡的主要技术。为保证除氡效率,活性炭吸附设备存在占地过大、能耗过高等问题,而静电除氡技术只能去除环境中未结合态氡子体,对氡气浓度及结合态氡子体无影响。通过对现有技术的介绍和对比,对新型金属有机骨架(MOFs)材料及气体膜分离组件在地下工程局部降氡的可行性进行了分析。     

我国铀矿通风降氡的发展历程

通风降氡是铀矿辐射防护的主要内容之一。根据我国铀矿通风技术的发展,以及通风与氡析出规律研究的不断深入,将我国铀矿通风技术发展划分为5个阶段:1958—1965年期间通风降氡技术学习建立阶段,主要为学习引进前苏联的压入式通风方式;1966—1977年期间技术发展平台阶段,体现在以抽出式通风代替压入式通风的应用验证与经验积累;1978—1989年期间理论与技术发展阶段,提出了氡析出渗流-扩散规律与通风方式的相互作用理论,推动了铀矿通风防护技术的发展;1990—2002年期间停滞阶段,以减少通风防护投入来降低生产成本为目的,使铀矿通风防护技术研究处于停滞;2003—2016年期间强化发展阶段,以氡析出渗流-扩散规律指导不同采矿方法下的通风防护技术研究与应用。目前,中国铀矿通风正在向形成具有中国特色的通风降氡技术体系发展。     

Measurement of the volume activity of radon in uranium waste zones

The accumulation and behavior of radon in the home, school, preschool and other buildings during the summer and winter are investigated and an assessment is made of the dose load on the residents of the settlements located next to the uranium wastes. Methods of active and passive measurement of the volume activity of radon were used to accomplish this. The results of measurements of the radon activity in rooms are presented, the radon dose loads on the population are evaluated, and the radon-dangerous sections are indicated.