江西省伴生放射性石煤矿开发利用环境影响研究

本文报道了江西省石煤开发利用过程中,石煤矿区室内(碳化砖房)、外7辐射水平和年均氡浓度,石煤、石煤渣、碳化砖、矿区土壤、石煤矿坑道排放水中天然放射性核素和重要非放元素的调查方法和主要结果。并计算了石煤矿区(居住碳化砖房)居民的附加剂量。结果表明：1)石煤矿区室内(碳化砖房)、外γ辐射剂量率按调查的三县平均(下同)分别为268nGy／h和278nGy／h;2)碳化砖建筑物室内年平均氡浓度85．7Bq／m^3;3)石煤中^238U和^226Ra的含量均约为1．5kth／kg,石煤渣、碳化砖中均约为0．9kth／kg,矿区土壤中分别约为0．5kth／kg和0．4kth／kg,分别是当地土壤背景值的8．1倍和6．4倍;4)石煤中也伴生许多有毒有害的非放物质,石煤、石煤渣、碳化砖、矿区土壤中的Cu、Cd、Cr、Zn、As含量高于当地背景值,剧毒元素Cd、As污染严重,矿区土壤中Cd和As分别超过国家土壤环境质量标准(三级)的3．1倍和1．4倍;5)石煤矿坑道排放废水中U、Th、^226Ra、^40K的含量分别为17．5μg／L、7．0μg／L、141mBq／L、333mBq／L;6)石煤矿区(居住碳化砖房)的居民因γ辐射外照射和吸人氡子体所致附加年有效剂量分别为0．87mSv和1．0mSv,合计1．9mSv;7)有相当一部分石煤渣不能以质量分数大于20％用于建材。     

江西省修水县石煤矿区放射性环境调查与评价

石煤的开发和综合利用对环境有可能造成一定的污染,其中影响环境放射性水平增高和居民受照剂量增加等辐射方面的污染问题较为敏感以及突出。本次研究对江西省主要石煤资源区——修水县一处典型石煤矿的放射性环境进行调查,通过多介质采样分析以及现场监测γ辐射空气吸收剂量率和地面γ能谱相结合,综合研究该区放射性核素分布与环境γ剂量率之间的关系,利用公式估算石煤矿区居民辐射剂量并评价其环境辐射情况。结果表明,调查范围内的石煤矿区地面γ辐射空气吸收剂量率的平均值达到了662 nGy/h,该处铀矿主要形式为碳硅泥岩型,区内石煤、石煤渣、土壤、水样放射性核素测量值都高于省内相应介质的本底值,石煤矿的开采需接受专业的监管。     

安徽省石煤矿区天然放射性水平调查

对安徽省Ａ、Ｂ两个石煤矿区天然放射性水平的调查结果表明：石煤、石煤渣和石煤碳化中砖中天然放射性核素＾２３８Ｕ、＾２２６Ｒａ的含量较高;矿区陆地γ辐射剂量率,石煤大化砖房屋室内γ辐射剂量率空气中氡浓度也显著高于全省平均水平;流经矿区的河流水体中Ｕ浓度增高。石煤开发利用造成局部地区放射性水平有所增高,但未形成大面积的放射性水平异常。     

湖北、湖南、江西、浙江和安徽省石煤矿区碳化砖房室内、室外氡浓度调查研究

对湖北、湖南、江西、浙江和安徽5省石煤矿区碳化砖房室内、室外氡浓度调查研究结果表明:5省石煤矿区碳化砖房室内年平均氡浓度范围为86~303 Bq/m3,平均值151 Bq/m3,为对照点普通红砖房内年平均氡浓度的3.4倍;5省石煤矿区室外年平均氡浓度范围为12~74 Bq/m3,平均值35 Bq/m3;湖北和浙江省石煤矿井内年平均氡浓度分别为9.51×103和965 Bq/m3。同时,报道了对石煤矿区室内、室外氡浓度变化规律的研究结果。     

浙江省石煤开发利用对环境的放射性影响

本文报道了石煤开发利用中产生的对环境的放射性影响问题。石煤中U、~(226)Ra含量高,在其生产和利用过程中,如无任何控制措施,可以导致环境放射性污染。调查结果表明:浙江省石煤开发利用区土壤中~(238)U 和~(226)Ra 含量分别比对照区高2.4和2.1倍;陆地γ辐射水平比对照区高44%;石煤渣砖建房室内γ辐射剂量率比对照区高80%;石煤渣砖建房室内氡及其子体浓度最高分别可比一般砖建房高35和42倍,室内氡子体所致居民年附加有效剂量当量为41.2mSv;并导致钱塘江冰系某些局部江段中~(238)U 和~(226)Ra 浓度增加了一个数量级。     

安徽省歙县石煤矿区天然放射性环境调查

对安徽省歙县石煤矿区开展了γ辐射空气吸收剂量率、空气氡活度浓度的测量,并系统采集了土壤、岩石、石煤、煤渣、煤矸石、水系沉积物等固体环境介质及地表水、地下水样品。结果表明,区内γ剂量率平均值为121.5 nGy/h,远高于安徽省和全国背景值,γ辐射水平受地层/岩性的控制,高值点集中在石煤矿山。室内、外氡活度浓度均值分别为116.8 Bq/m³、47.1 Bq/m³,显著高于背景水平。石煤、煤渣、煤矸石、碳化砖中²³⁸U和²²⁶Ra的含量较高,且碳化砖内、外照射指数超过建筑材料放射性核素限值标准,严禁作为主体建筑材料使用。石煤的私自开发造成周边河段放射性核素浓度明显增加,矿坑水中总α超过污水排放限值,应加强监管。     

湖北、湖南、江西、浙江、安徽省石煤矿区环境天然γ辐射剂量率水平调查

湖北、湖南、江西、浙江和安徽省石煤储藏量占全国的90％以上。1991～1993年,由国家环保局和中国核工业总公司合作,组织开展了“放射性伴生石煤矿开发和利用对环境影响研究”调查,其中,上述5省石煤矿区环境天然γ辐射剂量测量是该次调查中的主要项目之一。调查结果表明：5省石煤、石煤渣和石煤砖γ辐射剂量率分别为505、378和708nGy／h;石煤矿区原野、道路和碳化砖房室内γ辐射剂量率分别为201、256和308nGy／h,约为参考点的3．1、3．3和2．9倍;石煤矿露天和矿井开采场所γ辐射剂量率分别为469和1184nGy／h。     

五省放射性伴生石煤矿开发和利用对环境影响研究

石煤的开发和利用是一项对环境可能造成污染和居民剂量增加有重要影响的人为活动。本文介绍在石煤储藏量占全国 90 %以上的湖北、湖南、江西、浙江和安徽等五省开展的石煤开发、利用中的污染源项及其对环境和居民影响的调查方法及其主要结果。主要调查了石煤矿区及其周围建筑物室内、外的γ辐射水平和年平均氡浓度 ,石煤、石煤渣、含石煤渣砖 (俗称碳化砖 )等固体介质中的天然放射性核素的比活度 ;并计算了居住在碳化砖房的居民和有关工作人员的附加剂量。调查结果表明 :在被调查的五省石煤矿区 ,石煤中2 38U、2 2 6 Ra的平均比活度约为 1 .3kBq/kg;碳化砖中2 38U、2 2 6 Ra的平均比活度约为 0 .9kBq/kg ;土壤中2 38U和2 2 6 Ra的平均比活度分别为 0 .3 7kBq/kg和 0 .2 4kBq/kg,为全国本底调查的五省平均值的 8倍和 5倍 ;碳化砖房室内γ辐射剂量率平均值约为 0 .3 μGy/h ,年平均氡浓度的平均值为0 .1 5kBq/m3;居住在碳化砖房内居民 ,因室内、外γ照射和吸入氡子体所致的人均年附加剂量分别约为1mSv和 3mSv ;五省 2 5年生产的碳化砖用于建房居住所致 (5 0a)的集体剂量约为 1 .5× 1 0 5人·Sv;大部分石煤渣不能以质量分数大于 2 0 %用于建筑材料。     

湖北、湖南、江西、浙江、安徽省石煤矿区环境介质中天然放射性核素水平调查

湖北、湖南、江西、浙江和安徽省石煤储藏量占全国的90％以上。1991～1993年，由国家环保局和中国核工业总公司合作，组织开展了“放射性伴生石煤矿开发和利用对环境影响研究”调查，其中，上述5省石煤矿区土壤、石煤（渣）、碳化砖、水和气溶胶等环境介质中天然放射性核素水平调查是其主要项目之一。调查中采集土壤样品39个，水样34个，气溶胶样品8个，石煤样品81个，石煤渣样品58个，碳化砖样品44个。调查结果表明：5省被调查石煤矿区土壤中^238U和^236Ra平均含量分别为0．37和0．24kBq／kg；石煤、石煤渣和碳化砖中^226Ra的平均含量分别约为1．3、1．4和0．9kBq／kg；矿区排出水样中天然铀和^226Ra平均浓度分别为33μg／L和58mBq／L；矿区外水塘和江河水样中天然铀和^226Ra平均浓度为分别3．4μg／L和45mBq／L；矿区气溶胶样品^238U和^226Ra平均浓度分别为0．6和0．5mBq／m^3。     

广西某铀矿山退役治理后环境放射性调查与分析

对广西某铀矿山退役治理后的辐射环境进行调查与分析。结果表明:矿区环境地表γ辐射剂量率、氡浓度都低于退役治理管理限值,地表氡析出率较治理前明显下降,土壤及地表水中放射性核素铀、钍、镭、钾含量较低,治理效果较好。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。     

Problem of the iodine method of purification of zirconium

A method is proposed for the determination of the equilibrium constantsk and k' for the reactions Zr+2I₂–ZrI₄=0 and 2I–I₂=0, which is based on the measurement of the amount of iodine or zirconium liberated in the decomposition of zirconium tetraiodide on a heated surface in the process of establishing equilibrium. The decomposition of the tetraiodide was carried out at 900–1600C on a tungsten filament. The temperature distribution between filament and vessel walls was neglected.The dependence of the sum of atomic and molecular iodine pressures on zirconium tetraiodide pressure was determined at 1430C, and on temperature for 50 mm Hg. The values of kk'² 35 (mm Hg)³ at 1430C and k0.07 mm Hg at 400C, found from the results, differ substantially from known thermodynamic data, but give good agreement between the authors' formula [1] and experimental results on the iodide process of zirconium purification.