鈾礦開采、加工和水冶過程中產生大量廢石和尾渣,這些廢石和尾渣被堆放在地表特定地方形成鈾尾礦庫,是氡的重要來源。這些鈾尾礦產生的氡可以通過連通孔隙釋放到上方的空氣中,對鈾礦山及其周邊地區(qū)構成了長期的放射性環(huán)境危害。鈾尾礦等多孔射氣介質氡的析出機理研究是鈾礦山氡輻射防護的基礎。本文基于分形和混沌理論研究了鈾尾礦氡析出的動力學機理,首先建立了鈾尾礦分形模型,基于這些模型采用數(shù)值模擬的方法研究了氡射氣和氡滲流分形動力學,然后采用混沌理論研究了氡析出的動力學特征,最后,研究真空預壓和紅土覆蓋對鈾尾礦氡析出動力學的影響,以為鈾尾礦庫退役治理提供理論指導。取得的主要創(chuàng)新性研究成果如下:(1)采用隨機漫步法構建了8種鈾尾礦分形模型,并用計盒維數(shù)的方法分析這些模型的孔隙空間分形特征,結果表明這些模型的孔隙具有分形特征。基于孔徑分形概率模型,應用蒙特卡洛方法模擬所構建鈾尾礦模型的氡射氣過程,研究了鈾尾礦氡射氣的分形動力學。通過配制與所構建鈾尾礦模型具有相同粒度分維數(shù)的鈾尾礦樣品,并測定這些鈾尾礦樣品的氡射氣系數(shù),驗證了模擬的正確性。(2)采用隨機漫步法構建了16種鈾尾礦分形模型,并用格子玻爾茲曼方法對所構... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

氡的微釋放過程

圖 2.6 鈾尾礦模型的 logN(b)與 logb 的關系圖表 2.1 鈾尾礦分形模型的相關參數(shù) M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.71 2.685 2.644 2.613 2.585 2.531 2.455 0.984 0.994 0.981 0.985 0.978 0.986 0.963 度 0.365 0.334 0.315 0.303 0.283 0.266 0.243 介質的累積孔隙尺寸分布滿足如下標度律[174]：fmax)DN （L（）λλ≥ λ =max為最大孔徑，λ 為孔徑，N(L≥λ)為孔徑大于 λ 的孔隙數(shù)目維數(shù)。式（2.8）可以得到多孔介質孔隙的總數(shù) Nt為：

比鐳原子分布在整個顆粒中的氡射氣系數(shù)大,但是隨著粒度分的差值在減小。這是因為鐳原子均勻分布在顆粒表面 80nm 范固體顆粒的概率較大，因而這種條件下鈾尾礦的氡射氣系數(shù)鈾尾礦模型的粒度分維數(shù)增大到一定范圍后，尾礦中的大孔隙子均勻分布在顆粒表面 80nm 范圍內時氡原子嵌入鄰近固體顆得氡射氣系數(shù)變小。


本文編號：2909863