【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,當被人體吸入肺部后,會在人體中產(chǎn)生內(nèi)照射,同時由于氡衰變而成的短周期子體均為粒子,極易沉積在機體中,嚴重影響公眾身心健康,流行病學研究顯示超過一定限度的氡濃度會誘發(fā)公眾癌癥等疾病,因此對房屋、土壤、礦山和尾礦庫等公眾所關心領域,利用測量儀器準確測量射氣介質(zhì)表面氡析出率,這對氡防護至關重要。本文從鈾尾礦壩灘面現(xiàn)場開環(huán)和閉環(huán)兩種測氡析出率方法所獲得的測氡數(shù)據(jù)“異�！睘槠瘘c,采用數(shù)值模擬方法,以商業(yè)軟件FLUENT研究開環(huán)式和閉環(huán)式兩種測氡析出率方法對射氣介質(zhì)表層氡遷移的影響;繼而針對現(xiàn)有測量氡析出率方法僅能在射氣介質(zhì)中氡自由擴散情況下進行的弊端,提出一種能在射氣介質(zhì)滲流狀態(tài)下能計算氡析出率的方法,并設計實驗裝置進行驗證;最后在前面研究滲流對氡析出影響的基礎上,在實驗室搭建留礦法采場模型,研究通過控制滲流(采場通風結構和采場通風方式)進而控制采場排氡量和爆破礦堆氡析出份額的可行性。總的來說本文主要進行了三項研究即:1)開環(huán)式和閉環(huán)式兩種測氡析出率方法對射氣介質(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)滲流時應該怎樣測量氡析出率;3)通過控制滲流進而控制氡析出量研究。針對這三項研究內(nèi)容取得以下研究成果:(1)采用計算流體力學方法對開環(huán)式和閉環(huán)式兩種集氣罩測氡析出率過程進行數(shù)值模擬,并重點考慮采樣流速、待測射氣介質(zhì)滲透率對集氣罩平均氡濃度和集氣罩出口氡濃度的影響,得到以下結論:1)開環(huán)式測氡析出率過程中,采樣流速、射氣介質(zhì)滲透率均對射氣介質(zhì)中氡遷移有明顯影響。在開環(huán)式測氡過程中,集氣罩平均氡濃度和集氣罩出口氡濃度相差較大,因此采用開環(huán)測氡方法計算氡析出率時,應對氡濃度進行修正。2)閉環(huán)式測氡析出率過程中,相同采樣時刻,待測射氣介質(zhì)滲透率從10-10 m2增加到10-7 m2過程中,集氣罩平均氡濃度和出口氡濃度變化并不明顯,而當采樣速度從0.5 m/s增加到1 m/s過程中,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2%。(2)在傳統(tǒng)測量氡析出率的方法,提出一種在滲流狀態(tài)下測量氡析出率的方法同時設計一種可以產(chǎn)生滲流的裝置,并在實驗室搭建實驗裝置對滲流測氡方法進行驗證。得到以下結論:1)當射氣介質(zhì)中存在滲流時,射氣介質(zhì)表面氡析出率會隨著滲流速度的增大而變大,在用尾礦砂做實驗樣品進行實驗發(fā)現(xiàn),當滲流速度由30 ml/min增大到300 ml/min擴大10倍時,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)下計算氡析出率的方法是確實可行的,針對不同滲流速度計算出的氡析出率結果也是合理的。(3)在室內(nèi)搭建留礦法采場模型,研究通風對礦堆氡析出的影響,取得以下結論:1)不同通風方式及不同風流方向?qū)α舻V法采場排風氡濃度有影響,排風氡濃度隨著通風風量的增加而減小;相同通風風量下,下行風的排風氡濃度小于上行風;端部通風下行風(或上行風)排風氡濃度大于中央通風下行風(或上行風)。2)不同通風方式和風流方向通過影響礦石堆中的氡的滲流進而影響氡析出份額。隨著通風風量增加,礦堆氡析出份額增大;相同通風風量和風流方向下,中央通風礦堆氡析出份額小于端部通風。
【圖文】：

無限大射氣介質(zhì)此時的方程為：

氡射氣系數(shù)與粒徑的關系
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD926.4;O613.16

【參考文獻】

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本文編號：2599874