水浸破碎射氣介質(zhì)表面氡析出的控制研究.pdf

1、目前，霧霾天氣、全球變暖等環(huán)境問題嚴(yán)重影響人們的正常生活，因此，人們更加期望使用清潔能源。核能即高能又無污染，已經(jīng)被普遍認(rèn)為是繼石油之后的第四代能源，而鈾是生產(chǎn)核能的主要原料之一。但是，在使用鈾資源時，不可忽視鈾礦行業(yè)給人類健康帶來的氡暴露風(fēng)險。堆浸鈾礦堆和鈾尾礦是鈾礦山大氣氡的主要來源。在鈾礦堆浸過程中，鈾礦堆底部會積有一定水位的液體；我國在役鈾尾礦大多處于露天堆放狀態(tài)，當(dāng)降雨較多時，尾礦堆內(nèi)就會積存一定水位的雨水：這些堆體內(nèi)的積水對

2、其表面的氡析出均有一定的影響。另外，我國對退役鈾尾礦庫的降氡治理主要采用土覆蓋方法，而對水覆蓋方法的研究和實(shí)踐不多。上述兩類問題可以歸結(jié)為水浸破碎射氣介質(zhì)表面的氡析出問題。
　　故本文希望通過對水浸破碎射氣介質(zhì)表面氡析出問題的研究，為水浸破碎射氣介質(zhì)表面的氡析出率提供一種計(jì)算方法，從而為水浸破碎射氣介質(zhì)表面的氡析出的控制提供一定的依據(jù)。首先，本文建立了水浸破碎射氣介質(zhì)內(nèi)氡擴(kuò)散運(yùn)移的一維穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。然后，以我國

3、南方某鈾礦山的鈾尾礦為研究對象，利用自制的一維水浸試驗(yàn)裝置，測量了不同水位下介質(zhì)表面的氡析出率。利用試驗(yàn)獲得的參數(shù)，計(jì)算出了表面氡析出率的數(shù)學(xué)模型理論值，并將該理論值與試驗(yàn)測量值進(jìn)行了比較。最后，對試驗(yàn)中獲得的水覆蓋層的降氡效率數(shù)據(jù)進(jìn)行了討論。取得的研究成果如下：
　　1、建立了水浸破碎射氣介質(zhì)內(nèi)氡擴(kuò)散運(yùn)移的一維穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，其數(shù)值模擬結(jié)果表明：對于一定高度的破碎射氣介質(zhì)，其內(nèi)的水位越高，表面氡析出率越小；其上的水覆蓋層厚度超過某

4、一值后，水表面的氡析出率穩(wěn)定在0 Bq·m-2·s-1；
　　2、設(shè)計(jì)并制作了模擬水浸破碎射氣介質(zhì)內(nèi)氡擴(kuò)散運(yùn)移的一維水浸試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了不同水位下水浸破碎射氣介質(zhì)表面氡析出率的測量試驗(yàn)。結(jié)果表明：隨著水位的不斷上升，表面氡析出率不斷減?。凰采w條件下，表面的穩(wěn)態(tài)氡析出率值小于我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定的表面氡析出率限值。
　　3、根據(jù)試驗(yàn)獲得的參數(shù)，計(jì)算出了表面氡析出率的數(shù)學(xué)模型理論值，并將試驗(yàn)測量值與該理論值進(jìn)行了比較，吻合性較好。