隨著我國核電事業(yè)的發(fā)展,鈾礦開采與加工過程中產(chǎn)生了大量的鈾尾礦。尾礦中含有的放射性核素,包括氡及氡子體、鈾、鐳等,可以通過擴(kuò)散-滲流作用,不斷向周圍巖土、空氣、地下水等地方遷移,從而影響周邊環(huán)境放射性安全。不僅如此,隨著時間的流逝,放射性核素將不斷積累,倘若不能及時采取有效防控以及治理措施,將會對人們的生產(chǎn)、生活乃至健康產(chǎn)生不利影響,最終可能會威脅到經(jīng)濟(jì)社會的秩序與安全。鈾尾礦幾何結(jié)構(gòu)特性研究對放射性污染物防護(hù)治理具有重要作用。本文基于分形理論,根據(jù)鈾尾礦中自相似的結(jié)構(gòu)特性,深入分析鈾尾礦粒度、表面形貌、最大孔徑分布等分形結(jié)構(gòu)特征,并研究了氣體擴(kuò)散的分形動力學(xué)機(jī)理。另外,構(gòu)建了鈾尾礦分形幾何結(jié)構(gòu)模型,進(jìn)而對鈾尾礦的孔隙等微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量描述和幾何重建,建立了流體滲流和氣體擴(kuò)散等理論模型并進(jìn)行數(shù)值模擬,分析討論各因素對分形特性的影響機(jī)理。完成的研究成果主要有:（1）構(gòu)建了鈾尾礦分形結(jié)構(gòu)模型,依據(jù)分形幾何理論以及鈾尾礦中主要物理參數(shù),建立了鈾尾礦粒度分布分形模型、表面形貌分形模型和最大孔徑分形模型。研究表明,不同的鈾尾礦粒度組成可以改變分形維數(shù);鈾尾礦粒度、表面粗糙形貌以及孔隙結(jié)構(gòu)具有分形... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多孔介質(zhì)應(yīng)用示例

2(a)玻璃纖維布(b)蜂窩陶瓷催化劑(c)新型電池(d)航天多孔泡沫金屬圖1.1多孔介質(zhì)應(yīng)用示例(a)隨機(jī)型(b)規(guī)則型(c)閉孔型(d)開孔型圖1.2多孔介質(zhì)微觀形貌主要類型分形仍然沒有正式的定義，分形的數(shù)學(xué)概念很難解釋，即使對數(shù)學(xué)家來說，要正

12所示為自然界所存在的部分分形現(xiàn)象。圖2.1自然界中的分形現(xiàn)象2.1.2分形維數(shù)分形作為復(fù)雜無序的數(shù)理體系，其所對應(yīng)的維數(shù)一般為分?jǐn)?shù)維。然而，現(xiàn)實就是這么不可思議：如此雜亂無章的物理體系卻廣泛天然存在于自然萬物之中。在分形一詞出現(xiàn)之前，部分學(xué)者就已經(jīng)研究過奇特的、不光滑的集合，例如Cantor集合、Weierstrass函數(shù)、VonKoch曲線、Peano曲線、Sierpinski地毯以及Menger海綿等，他們的共同特點都是由學(xué)者們按照一定規(guī)律構(gòu)建的呈規(guī)則分布的、具有嚴(yán)格自相似性的分形結(jié)構(gòu)，最簡單的分形也許就是數(shù)學(xué)構(gòu)造的Koch（科赫）曲線。Perrin早在1913年就已經(jīng)針對多變、不規(guī)律的布朗運(yùn)動軌跡開展了深入研究，發(fā)現(xiàn)該運(yùn)動軌跡不可導(dǎo)。其實，自然界中大多數(shù)事物存在著不規(guī)則性和不光滑性，這些事物和傳統(tǒng)幾何中的規(guī)則圖形之間有著明顯的差異，這主要體現(xiàn)為在測量分形幾何結(jié)構(gòu)圖形時，選用不同的測量尺度，被測值的大小一般也隨之改變，并且在特定的測量范圍內(nèi)，被測值的大小與測量尺度存在著冪函數(shù)關(guān)系。為了能更為準(zhǔn)確測量這一類集合，1915年引入了用以統(tǒng)計自相似圖形和曲線的豪斯道夫維數(shù)這一概念，豪斯道夫維數(shù)一般都為分?jǐn)?shù)值，而不是整數(shù)。隨后的六十年中，維數(shù)理論進(jìn)一步得到了發(fā)展進(jìn)步，數(shù)學(xué)家們引入各種不

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同變質(zhì)程度煤孔隙結(jié)構(gòu)分形特征對瓦斯吸附性影響[J]. 陳向軍,趙傘,司朝霞,戚靈靈,康寧寧.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2020(02)
[2]放射性氣體在介質(zhì)中擴(kuò)散的有限差分計算與模擬[J]. 張振華,姜林,楊廣婷,程芬.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2017(03)
[3]鈾尾礦堆覆蓋材料混合智能優(yōu)化選擇研究[J]. 戴劍勇,汪敏,鄒樹梁.  原子能科學(xué)技術(shù). 2016(07)
[4]黏土墊層水力–力學(xué)–化學(xué)耦合模型研究[J]. 張志紅,師玉敏,朱敏.  巖土工程學(xué)報. 2016(07)
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[6]基于改良滲透系數(shù)的尾礦庫污染物運(yùn)移模擬[J]. 謝學(xué)斌,饒寶文,羅海霞,王莎莎,林曉光,劉四進(jìn).  科技導(dǎo)報. 2013(27)
[7]鈾礦通風(fēng)尾氣中氣態(tài)放射性核素氡大氣擴(kuò)散數(shù)值模擬[J]. 謝東,王漢青,劉澤華,葉勇軍,熊軍.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[8]低射氣介質(zhì)地區(qū)淺部土壤氡氣遷移規(guī)律研究[J]. 李偉,劉鴻福,張新軍,陳峰,梁桂玲.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(02)
[9]成層土中考慮衰變作用的污染物遷移規(guī)律分析[J]. 余闖,徐江偉,陳樟龍,蔡曉慶,方冬芳.  自然災(zāi)害學(xué)報. 2013(01)
[10]裂隙貫通率對雙重孔隙介質(zhì)熱-水-應(yīng)力耦合現(xiàn)象影響的有限元分析[J]. 張玉軍,張維慶.  巖土力學(xué). 2011(12)

博士論文
[1]鈾尾礦氡析出的動力學(xué)機(jī)理研究[D]. 李詠梅.南華大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于分形理論的方向隨機(jī)行走算法在多孔介質(zhì)傳熱研究中的應(yīng)用[D]. 徐友偉.揚(yáng)州大學(xué) 2014



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