【摘要】：氡是自然環(huán)境中廣泛存在的放射性惰性氣體,其半衰期僅有3.85天,當(dāng)被人體吸入肺部后,會(huì)在人體中產(chǎn)生內(nèi)照射,同時(shí)由于氡衰變而成的短周期子體均為粒子,極易沉積在機(jī)體中,嚴(yán)重影響公眾身心健康,流行病學(xué)研究顯示超過(guò)一定限度的氡濃度會(huì)誘發(fā)公眾癌癥等疾病,因此對(duì)房屋、土壤、礦山和尾礦庫(kù)等公眾所關(guān)心領(lǐng)域,利用測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確測(cè)量射氣介質(zhì)表面氡析出率,這對(duì)氡防護(hù)至關(guān)重要。本文從鈾尾礦壩灘面現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種測(cè)氡析出率方法所獲得的測(cè)氡數(shù)據(jù)“異�！睘槠瘘c(diǎn),采用數(shù)值模擬方法,以商業(yè)軟件FLUENT研究開(kāi)環(huán)式和閉環(huán)式兩種測(cè)氡析出率方法對(duì)射氣介質(zhì)表層氡遷移的影響;繼而針對(duì)現(xiàn)有測(cè)量氡析出率方法僅能在射氣介質(zhì)中氡自由擴(kuò)散情況下進(jìn)行的弊端,提出一種能在射氣介質(zhì)滲流狀態(tài)下能計(jì)算氡析出率的方法,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證;最后在前面研究滲流對(duì)氡析出影響的基礎(chǔ)上,在實(shí)驗(yàn)室搭建留礦法采場(chǎng)模型,研究通過(guò)控制滲流(采場(chǎng)通風(fēng)結(jié)構(gòu)和采場(chǎng)通風(fēng)方式)進(jìn)而控制采場(chǎng)排氡量和爆破礦堆氡析出份額的可行性�？偟膩�(lái)說(shuō)本文主要進(jìn)行了三項(xiàng)研究即:1)開(kāi)環(huán)式和閉環(huán)式兩種測(cè)氡析出率方法對(duì)射氣介質(zhì)表層及采樣裝置內(nèi)氡遷移的影響;2)射氣介質(zhì)中出現(xiàn)滲流時(shí)應(yīng)該怎樣測(cè)量氡析出率;3)通過(guò)控制滲流進(jìn)而控制氡析出量研究。針對(duì)這三項(xiàng)研究?jī)?nèi)容取得以下研究成果:(1)采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)開(kāi)環(huán)式和閉環(huán)式兩種集氣罩測(cè)氡析出率過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,并重點(diǎn)考慮采樣流速、待測(cè)射氣介質(zhì)滲透率對(duì)集氣罩平均氡濃度和集氣罩出口氡濃度的影響,得到以下結(jié)論:1)開(kāi)環(huán)式測(cè)氡析出率過(guò)程中,采樣流速、射氣介質(zhì)滲透率均對(duì)射氣介質(zhì)中氡遷移有明顯影響。在開(kāi)環(huán)式測(cè)氡過(guò)程中,集氣罩平均氡濃度和集氣罩出口氡濃度相差較大,因此采用開(kāi)環(huán)測(cè)氡方法計(jì)算氡析出率時(shí),應(yīng)對(duì)氡濃度進(jìn)行修正。2)閉環(huán)式測(cè)氡析出率過(guò)程中,相同采樣時(shí)刻,待測(cè)射氣介質(zhì)滲透率從10-10 m2增加到10-7 m2過(guò)程中,集氣罩平均氡濃度和出口氡濃度變化并不明顯,而當(dāng)采樣速度從0.5 m/s增加到1 m/s過(guò)程中,集氣罩平均氡濃度和集氣罩出口氡濃度均增加,但增幅不超過(guò)2%。(2)在傳統(tǒng)測(cè)量氡析出率的方法,提出一種在滲流狀態(tài)下測(cè)量氡析出率的方法同時(shí)設(shè)計(jì)一種可以產(chǎn)生滲流的裝置,并在實(shí)驗(yàn)室搭建實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)滲流測(cè)氡方法進(jìn)行驗(yàn)證。得到以下結(jié)論:1)當(dāng)射氣介質(zhì)中存在滲流時(shí),射氣介質(zhì)表面氡析出率會(huì)隨著滲流速度的增大而變大,在用尾礦砂做實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)滲流速度由30 ml/min增大到300 ml/min擴(kuò)大10倍時(shí),射氣介質(zhì)表面氡析出率增大了32.5%。2)本文提出的滲流狀態(tài)下計(jì)算氡析出率的方法是確實(shí)可行的,針對(duì)不同滲流速度計(jì)算出的氡析出率結(jié)果也是合理的。(3)在室內(nèi)搭建留礦法采場(chǎng)模型,研究通風(fēng)對(duì)礦堆氡析出的影響,取得以下結(jié)論:1)不同通風(fēng)方式及不同風(fēng)流方向?qū)α舻V法采場(chǎng)排風(fēng)氡濃度有影響,排風(fēng)氡濃度隨著通風(fēng)風(fēng)量的增加而減小;相同通風(fēng)風(fēng)量下,下行風(fēng)的排風(fēng)氡濃度小于上行風(fēng);端部通風(fēng)下行風(fēng)(或上行風(fēng))排風(fēng)氡濃度大于中央通風(fēng)下行風(fēng)(或上行風(fēng))。2)不同通風(fēng)方式和風(fēng)流方向通過(guò)影響礦石堆中的氡的滲流進(jìn)而影響氡析出份額。隨著通風(fēng)風(fēng)量增加,礦堆氡析出份額增大;相同通風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)流方向下,中央通風(fēng)礦堆氡析出份額小于端部通風(fēng)。
【圖文】：

無(wú)限大射氣介質(zhì)此時(shí)的方程為：

氡射氣系數(shù)與粒徑的關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD926.4;O613.16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2599874