在鈾礦地下開采過程中,巖壁、破碎的礦石堆中存在的鐳物質(zhì)經(jīng)過一系列的衰變會產(chǎn)生氡氣,之后隨著通風(fēng)過程排出地表。但在地浸采鈾工藝過程中,管道鋪設(shè)及房屋屏蔽物等設(shè)施,不可避免的存在縫隙。而氡作為一種惰性氣體,在空氣中傳播能力強,且附著性強,對人體健康及環(huán)境有一定危害。由此看來,為了保證我國的鈾礦開采事業(yè)可持續(xù)發(fā)展,優(yōu)化防護(hù)氡的設(shè)計是很有必要的。本文通過閱讀近幾年的學(xué)術(shù)文獻(xiàn),采用理論與和實驗相結(jié)合的研究方法,首先總結(jié)歸納了國內(nèi)外的研究者們針對氡在介質(zhì)中的運移規(guī)律的研究現(xiàn)狀,從氡運移與析出規(guī)律的理論、數(shù)學(xué)模型等方面開展研究。然后通過實驗設(shè)計具有防護(hù)氡功能的雙層材料,并測定材料中氡濃度的分布和材料表面的氡析出率,同時驗證了氡析出模型的正確性,結(jié)論包括:（1）通過國內(nèi)外已有的關(guān)于氡在介質(zhì)中運移方式以及析出規(guī)律的研究基礎(chǔ),從氡的理化性質(zhì)、控氡原理等出發(fā),系統(tǒng)分析氡在介質(zhì)中進(jìn)行擴散和滲流運移的過程。（2）基于氡在介質(zhì)中的運移理論基礎(chǔ),提出氡在雙層介質(zhì)中運移時氡的濃度分布和表面析出率計算的物理和數(shù)學(xué)模型,并分析影響氡析出率的因素,包括孔隙度、擴散系數(shù)和滲流速度等。（3）選取常用的三種建筑密封膠:雙組份聚氨... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

2氡在介質(zhì)中的運移理論基礎(chǔ)氡可以吸附到活性炭、黏土、氣凝膠等多孔隙的均勻材質(zhì)的材料內(nèi)部，因此定義多孔介質(zhì)的吸附性能用吸附系數(shù)表征[43]。該系數(shù)的值等于穩(wěn)定狀態(tài)下，每克質(zhì)量的多孔材料可以吸收的氡的氣體量與釋放在空氣內(nèi)的氡的氣體量之比。多孔介質(zhì)的吸附系數(shù)與環(huán)境中的溫度有關(guān)聯(lián)，例如活性炭材料的吸附系數(shù)隨著環(huán)境溫度的變化如圖2-1所示。圖2-1活性炭的吸附系數(shù)隨溫度的變化從圖2-1可知，當(dāng)環(huán)境溫度增加時，活性炭的吸附系數(shù)慢慢減小，最后慢慢接近0。因此，根據(jù)活性炭材料的吸附系數(shù)隨環(huán)境溫度的曲線圖可以知道，該材料可以測定環(huán)境中低濃度的氡。2.1.2化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)周期表中，氡的符號是Rn，其原子序數(shù)的值為86，是在表中第六周期的零族，Rn是惰性氣體里面最靠后的化學(xué)元素，同時也是其中質(zhì)量最大的化學(xué)元素。Rn的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，Rn的同位素原子都沒有電荷量，其分子組成均是單原子的形態(tài)。目前對Rn的放射性同位素的學(xué)術(shù)探討比較多，研究結(jié)果指出，Rn的同位素包括200Rn～226Rn，達(dá)27類之多。其中，主要研究的是最重要，也是半衰期最長的222Rn，222Rn的基本參數(shù)見表2-3。表2-3222Rn的基本參數(shù)8

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文質(zhì)量范圍是50-225g，除此之外，裝置里面還放了不銹鋼材質(zhì)的方格篩，可以保證內(nèi)部的通風(fēng)順暢，同時也能避免轉(zhuǎn)置倒過來的話，活性炭材料的灑出，該裝置的示意圖見圖2-2。圖2-2活性炭盒因為活性炭材料對氣體的吸附性能優(yōu)良，將氡源置于盒子的底部，活性炭材料可以迅速吸取釋放出來的氡氣，目的是降低盒內(nèi)的氡量，從本質(zhì)上降低氡的溢出以及由于盒內(nèi)濃度過高導(dǎo)致的反擴散量，這樣可以提高該方法的準(zhǔn)確度。經(jīng)過一段時間的持續(xù)累積以后，把該裝置密閉，然后使用γ譜儀測得盒內(nèi)特征射線的全能量峰的數(shù)量，以次計算得出氡析出率的值。該方法的計算公式如（2-1）所示：)]exp(1[)exp(nsbTKSTnP）（（2-1）式中：P——氡析出率，Bq/m2sn——γ射線的全能峰的數(shù)量，cpmbn——本底計數(shù)率，cpmS——炭盒底面積，m2K——轉(zhuǎn)換系數(shù)，cpm·(Bq·s-1)-1Ts——采樣時間，hλ——氡的衰變常數(shù)，一般是2.10×10-6s-1T——活性炭盒密封保存的時間，一般在為3~3.5h這種方式可以反復(fù)利用活性炭，溫度升高就可以去除活性炭內(nèi)部的氡。同時，密封的盒子降低了測量過程中氡的溢出和反擴散帶給實驗數(shù)據(jù)的影響，減小了環(huán)11

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3511500