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。     

部分建筑材料氡析出率测量

为研究来自不同厂家建筑材料氡析出率的变化,针对目前我国建筑材料生产厂家生产最多的建筑主体材料即陶粒空心砌块、矿渣空心砌块、蒸压灰砂砖以及隔板4类建筑材料进行抽样测量,各种建筑材料组成列于表1。     

掺杂活性炭的混凝土试块氡析出率变化及其机理研究

建筑材料是高层建筑室内和某些特殊场所环境中氡气的主要来源,降低建材氡析出率是从源项上降低室内氡浓度的有效途径。针对通过在建材中掺杂活性炭来降低建材氡析出率的方法,本研究对掺杂不同含量(质量分数为0%~2%)活性炭的混凝土试块氡析出率进行了实验测量,结果表明:混凝土试块的氡析出率随活性炭掺杂量的增加而降低,二者有明确的负相关关系;活性炭掺杂量为1.37%时,混凝土氡析出率可降低到未掺杂活性炭时析出率的35%左右。为探讨掺杂活性炭后混凝土氡析出率降低的物理机制,对掺杂不同含量活性炭的混凝土建材进行了孔隙度测量,测量结果排除了活性炭颗粒堵塞混凝土内部空隙的可能性;综合考虑其他影响因素,最终断定活性炭对氡的吸附作用是造成混凝土氡析出率降低的主要原因。在此基础上根据活性炭的吸附特性,通过建立数学模型及计算,结合实验测量结果拟合得到了活性炭降低建材氡析出率的经验公式。     

关于在建材放射性含量标准中增加氡析出率控制指标的建议

采用高纯锗γ谱仪和活性碳盒法对选取的26个来自不同产地的建筑材料样品中的放射性核素比活度和氡析出率进行了测量。结果表明,建筑材料中镭含量与氡析出率之间并不完全相关。我国现行国家标准"建筑材料放射性核素限量"(GB 6566-2001)中仅以内外照射指数作为控制指标,没有对氡析出率进行控制,而建筑材料中氡析出率与室内氡浓度密切相关。因此建议国家建筑材料放射性核素限量标准中增加氡析出率控制指标。     

建筑材料加工工艺对氡析出率的影响

为探讨不同加工工艺对掺渣建筑材料的氡析出率的影响,通过改变建筑材料的组成成分、焙烧温度、建筑材料表面和建筑材料内部压力差、粒径等因素在实验室内加工制作建筑材料。实验结果表明:改变建筑材料原材料的配比,对建筑材料的氡析出率影响最为明显;改变焙烧温度次之;改变压制成型时建筑材料内部压强和外部压强差对氡析出率影响不明显。对于生产页岩砖的企业,煤矸石含量在40%～50%,原材料的球磨粒径小于2mm,焙烧温度在960℃或者在1020℃附近,负压在85kPa时,氡的析出率最低。     

蒸压加气混凝土砌块辐射防护屏蔽性能试验研究

本文利用相同管电流(25 mA)不同管电压(70 kV~120 kV)下产生的X射线,对国内4种常用蒸压加气混凝土砌块样品进行照射,并测量射线穿过每种样品后固定点位处的空气吸收剂量率。研究得出:(1)在70 kV～120 kV条件下,蒸压加气混凝土砌块的等效铅当量厚度随着管电压的增加出现先增加后减小的变化趋势,在90 kV时达到最大;(2)4种蒸压加气混凝土砌块的等效铅当量厚度均大于1.0 mm,部分射线装置机房可选用蒸压加气混凝土作为辐射防护材料;(3)蒸压加气混凝土砌块的等效铅当量厚度与材料的干密度、厚度有关,与抗压强度无关,材料的干密度越大、材料厚度越大,等效铅当量厚度越高。     

建筑材料氡析出率变化

收集了4类共19个来自不同生产企业的建筑材料样品,对样品的放射性活度浓度和氡析出率进行测量.测量结果表明:若建筑材料的原材料相近,加工工艺相近的企业生产的建筑材料的氡析出率变化不大;若原材料差别较大,加工工艺不同,即使是生产同类建筑材料,成品建筑材料的放射性核素镭活度浓度相近,但氡析出率的差别很大.     

建筑材料和土壤中氡的析出

土壤和建筑材料的氡析出是使环境空气遭受氡污染的主要原因。就室内空气中的氡而言,建筑材料和建筑物下面土壤的贡献达80%左右。土壤和建材的氡析出能力直接与其镭含量相关,镭经放射性衰变生成的氡,一部分进入颗粒间隙的流体中,成为可以自由扩散的氡。本文根据 Fick定律和 Darcy 定律对几种情况下的氡传输进行了计算,建立了氡析出率与有关参数的定量关系。这些计算将告诉和启示我们,在估计或测量建材和土壤的氡析出率时应该考虑哪些因素;对需要采取防护措施的地方,哪些措施是可供选择的。     

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。     

一种建筑材料氡面射气系数测量方案研究

本文从氡在非破碎建筑材料中稳态运移方程出发,推导出建筑材料所析出的氡与建材氡面射气系数关系式,从而很方便地根据积累腔室中的氡浓度积累曲线计算出建筑材料氡面射气系数.该方法充分考虑了氧在建筑材料中的衰减,并通过测量预先充入测量装置中的氡在各时间点的浓度值推导出测量装置的泄漏率,提高了测量结果的精度.由于长时间积累测量存在...     

西宁市建筑主体材料放射性水平及氡析出率的研究

采用低本底多道NaI(Tl)γ能谱仪和ERS-2-S氡钍射气析出仪对西宁市建筑主体材料中天然放射性核素比活度及氡的析出率进行测定,并按照相关标准进行评价。结果表明,除红砖、碎石和砂子外,其他建筑材料中~(40) K的比活度均低于西宁市区土壤~(40) K的平均值,红砖、灰渣砖、加气块和水泥中~(226) Ra和~(232) Th的平均比活度均高于该区域土壤中相应核素的平均值。所调查建筑材料内、外照指数均小于1,其放射性水平满足国标限量要求;部分样品的居民接受有效剂量当量率略高于最大允许限值1mSv/a,生产加工过程中须控制工业废渣的使用。     

用复合砂浆防止来自楼房建筑物内混凝土氡污染的研究

介绍了一种用复合砂浆来降低楼房内混凝土材料所释放的氡气浓度的方法,进行了实验室试验和实际楼房的试验研究。实验室的试验中,利用扫描电子显微镜（SEM）等现代微观分析方法,探讨了楼房内部混凝土材料所释放的氡气来源,用不同的方法测试了复合砂浆的有效性。结果表明,该材料具有良好的阻止氡释放的能力和优良的屏蔽放射线的作用,同时也兼备普通砂浆的力学强度等性能,以及与普通砂浆基本相同的使用方法;实际楼房的试验现场是某高层住宅楼房内一个约60m^2的单元房,用阿尔法轨迹仪检测,封闭一周后本底氡浓度达2500Bq/m^3,应用本材料后氡浓度减至200Bq/m^3,平均减少90％。     

Penetration behavior of water solution containing radioactive species into dried concrete/mortar and epoxy resin materials

Penetration behavior of radionuclides such as ¹³⁷Cs into dried concrete material, dried mortar material and epoxy paint for a few dozen days was observed using a solution containing fission products extracted from irradiated fuels to obtain fundamental information on the radionuclide penetration rate and depth. Hardly any radionuclides could penetrate into the epoxy paint. The radionuclide solution penetrated into concrete and mortar materials to a depth of a few millimeters for a few dozen days. The penetration behavior observed near the surface of concrete and mortar materials was similar to the diffusion of nuclides in media such as water-saturated concrete, bentonite and cement materials.     

铀尾矿堆覆盖材料混合智能优化选择研究

根据铀尾矿堆放射性污染物特性,建立了覆盖条件下铀尾矿堆氡迁移的动力学模型。在覆盖材料的优化选择过程中,建立了以氡析出率和成本为决策目标的多目标决策模型,该模型有效融合了免疫遗传算法与TOPSIS排优方法的优点求解多目标决策模型。通过该模型可得到氡析出率最小时,覆盖材料物理性能参数的最优值及最优覆盖材料。参数优化结果表明,氡析出率与覆盖材料孔隙度及扩散系数呈正比,与覆盖材料厚度呈反比。方案排优结果证实,使用可行解沥青进行覆盖能取得很好的环境及经济效益。     

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。     

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。     

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.