循环柱实验装置的建立及其在核素迁移实验研究中的应用

本文介绍循环柱实验装置的特点以及在核素迁移实验研究中的应用。该装置是将实验介质如石英砂或黄土填充在有机玻璃柱中 ,联接所有管路接头并密封 ,即可进行实验。采用该装置进行实验时 ,淋洗液在柱中多次循环 ,直到循环流出液的放射性浓度基本不变 ,它具有静态和动态实验的特性。经实验验证 ,所建立的循环柱实验装置设计配置合理、运行稳定、操作方便。采用不同介质分别与 2 3 7Np和2 3 8Pu在循环水作用下 ,进行了核素迁移实验。结果表明 :循环柱实验结果与静态实验结果有明显的相对可比性 (即相关性 ) ,它可替代静态法和动态法 ,用来测定吸附分配比、分析核素在介质中的迁移分布状况。

^(90)Sr在双层孔隙介质迁移过程中比活度分布“低谷”的成因与特征

简要介绍了人工喷淋条件下在非饱和黄土中进行的核素迁移实验。实验所用示踪剂为90Sr和237Np、238Pu、241Am等超铀核素,示踪源是上述示踪剂的硝酸盐溶液与石英砂的均匀混合物;石英砂的粒径在0.2～0.45mm之间;示踪源层尺寸为120cm×50cm,厚0.7cm,挖坑浅埋于地表下50cm深处;喷淋强度为5mm/h、3h/d;实验历时1078天;每半年在实验坑采集1个土芯样,经切割成样品后送实验室测量样品中核素的比活度,得到核素比活度的纵向分布。本文主要对90Sr的实验结果进行了数据处理,发现90Sr在双层孔隙介质中迁移时,比活度分布出现一“低谷”。文中以90Sr为例讨论了比活度分布“低谷”的成因和特征。由于石英砂层的存在,作为核素迁移载体的水的运移产生绕流,使得90Sr在石英砂层下方的迁移距离远小于85Sr在单一黄土介质中的迁移。

黄土包气带水分运移的现场研究

本文主要介绍在核素迁移试验现场进行的黄土包气带水分运移研究的方法和主要结果。包气带水分运移试验场建有一座 9.0 m深的负压计观测竖井和二个 2 8.0 m深的中子仪测管。分别采用 WM- 1型负压计系统和 IHiii型土壤中子水分仪测量黄土剖面的基质势和含水量。一组负压计和中子仪测管在天然条件下测量 ,连续观测 2年多 ,用于水分运移特征研究 ;另一组测量停止淹灌后的水分再分配过程 ,连续观测 7个月 ,用于非饱和渗透系数测定。结果表明 :(1)降雨入渗主要影响深度、蒸发影响深度在 1.0 m以上 ;(2 )水分运移可分为 4个带 :1.0 m深度以上为强交替带 ,含水量、水势和水势梯度随时间变化快、变幅大 ,液态水的运移比较明显 ;1.0～ 7.2 m深度上为含水量和水势随时间变化小的弱交替带 ,除黄土颗粒大小变化较大的深度处 ,一般来说 ,水势梯度方向单向向下 ,其中 :含水量和水势在 1.0～ 1.6 m深度上随时间变化较大 ,液态水的运移也比较明显 ;在 5.0～ 7.2 m深度上 ,水分变化很小 ,基本趋于稳定状态 ,液态水的运移很不明显 ,微弱的热水汽扩散显现出来 ;在 7.2～ 2 3.0 m深度上 ,含水量除在黄土 -古土壤 -钙质结核层组合交界处有变化外 ,其余则基本保持与黄土颗粒大小变化相对应的稳定状态 ,为水分运移的传递带 ;2 3.