铀矿石氡析出四维数据存储系统设计

针对实验室在记录铀矿石氡析出的时间特性和温湿度特性相关数据时,存在人为因素过多,对实验数据影响较大的问题,提出一种四维数据存储系统的设计方案.系统以IAP15W4K61S4作为主控芯片,结合串行通信与传感技术,实现对当前环境物理量的实时监测,自动存储实验所需的时间、温度、湿度、α粒子数四维数据,为后续的铀矿石氡析出分析提供可靠数据.系统外围电路包括NTC温度传感器控制电路、湿度传感器控制电路、可视化模块控制电路、α粒子探测器控制电路、时间模块控制电路和按键电路等,软件部分主要是模块驱动程序的设计.

低频振动下某尾矿库坝体氡析出稳定性与坝体损伤标定方法

铀尾矿库坝体在低频振动下会产生裂隙或孔隙导致放射性气体氡逸出,危害人们生命健康及环境。为探讨在振动条件下尾矿库坝体氡析出稳定性与坝体损伤,通过制作尾矿库坝体模型,使用激振台实验模拟,在低频振动条件下收集氡析出数据,得到振动频率与尾矿库坝体损伤后氡析出之间的关系、坝体损伤等级与氡析出率、表面位移等物理数据的关系表。

活性炭盒法测量建材氡析出率方法研究

采用活性炭盒法测量蒸压砌块和混凝土块的表面氡析出率,研究了采样时间和样品密封方式对测量结果的影响。实验结果表明,不同的密封材料对实验结果有一定影响,但无显著差异;混凝土块的密度大,放射性核素比活度比蒸压砌块高很多,表面氡析出率也相对较高;在实际测量中蒸压砌块的表面析出率随着采样时间的变化结果相差较大,而混凝土块的结果相对稳定。综上所述,活性炭盒法成本低、方便操作且易于大批量使用,对于工程检测具有较强的实用性。

铀尾矿库氡析出机理及其影响因素研究进展

氡来源于土壤、铀尾矿、岩石等多孔射气介质,铀尾矿库滩面是尾矿堆积或沉积体与大气环境直接接触的暴露面,氡气从该交界面析出并经大气弥散而污染周边环境,覆盖处置是滩面控氡的主要手段。本文以典型铀尾矿库滩面为例,综述氡析出机理及其影响因素,阐述了多孔射气介质固有特性及外部气象环境条件对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。结果表明,国内外学者已对多孔射气介质固有特性影响氡析出的规律开展了大量研究,但由于实验尺度、研究方法存在差异,矿物颗粒特征影响氡析出机制的解释仍存在争议,外部气象环境等因素对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制尚不明确。为此,提出今后研究的关注点:(1)真实条件下,氡析出过程的合理表征形式;(2)开展大尺度实验探究多孔介质固有特性对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。

冲击作用下铀尾矿坝损伤与氡析出规律

冲击损伤会破坏铀尾矿坝体结构,给周边及下游人身财产安全带来潜在危害。通过自研水平冲击试验台开展铀尾矿库坝体冲击模拟试验,研究冲击速度逐级加载下坝体损伤特征及其坝体损伤氡析出规律。结果表明,冲击对坝体的损伤主要表现为表面单主裂隙发育和穿透破坏,穿透深度随冲击速度的增加而增加,红土层穿透破坏后的穿透深度的变化速度增大;红土层穿透前的氡浓度累积增长速率快于穿透后,穿透深度与整体氡析出率的规律呈现为缓慢上升(OA)-快速上升(AB)-趋于平稳(BC);穿透深度与降氡系数之间呈现快速下降到趋于平稳的规律,在红土层穿透后的3~7 cm穿透区间内降氡系数变化仅为2.94%。其结果可为铀尾矿库坝体安全稳定性研究提供参考。

累积法测量土壤氡析出率的模拟计算

通过氡在土壤中产生、衰变和扩散迁移规律的分析 ,建立模型 ,用数值方法模拟计算了累积法测量氡析出率时 ,集氡罩内氡浓度与氡析出率随时间变化规律。分析后认为用有效衰变常数计算氡析出率时 ,集氡罩应有一定高度 (本文条件下为 0 .5 m) ,而底部面积应当较小 ;用氡浓度增长曲线线性部分的斜率 (斜率法 )计算氡析出率时 ,集氡罩高度应当较低一些 ,但要适当选取累积时间 ,集氡罩底部面积则可适当大一些。

体积含水率对铀尾矿氡析出率影响的试验研究

选取我国南方某铀尾矿库的自然尾矿样品,分析了其粒径分布和主要化学成分,设计并制作了测定铀尾矿氡析出率的室内试验装置,采用RAD7氡检测仪测定氡浓度,SM200水分仪测定铀尾矿的体积含水率,并阐述了试验步骤。采用对照试验的方法研究了体积含水率对铀尾矿氡析出率的影响规律。结果表明,随着体积含水率的增加,氡的析出率先上升,当铀尾矿体积含水率达到10%~12%时,氡析出率最高;之后,氡析出率随着铀尾矿体积含水率增加而下降。

便携式氡析出率自动测量仪研究

氡析出率的可靠测量是环境氡污染治理中的关键因素。活性炭吸附法和静电收集法是氡析出率测量的常用方法,活性炭吸附法适合于在温湿度相对稳定且氡析出率变化不太大的条件下使用,静电收集法能实现快速测量,但目前静电收集式测氡仪如RAD7需对测量的氡浓度进行数据修正才能得到氡析出率。为实现氡析出率的可靠测量,南华大学基于累积集氡和静电收集法测氡的方式研制了一种便携式氡析出率自动测量仪,该测量仪无需干燥管干燥取样的气体,减少了干燥剂对集氡罩内介质表面氡析出率的影响。在自然环境下,该测量仪能准确测量氡浓度,无需借助计算机进行线性拟合处理数据,由内置微处理器将线性拟合转化为代数运算后便能根据测量的氡浓度自动计算出氡析出率。实验表明,该氡析出率自动测量仪在氡析出率标准装置上的测量值与参考值的相对偏差在5%以内。测量完毕直接得出氡析出率,方便了现场氡析出率测量的需求。

建筑材料氡析出率变化

收集了4类共19个来自不同生产企业的建筑材料样品,对样品的放射性活度浓度和氡析出率进行测量。测量结果表明:若建筑材料的原材料相近,加工工艺相近的企业生产的建筑材料的氡析出率变化不大;若原材料差别较大,加工工艺不同,即使是生产同类建筑材料,成品建筑材料的放射性核素镭活度浓度相近,但氡析出率的差别很大。

关于在建材放射性含量标准中增加氡析出率控制指标的建议

采用高纯锗γ谱仪和活性碳盒法对选取的26个来自不同产地的建筑材料样品中的放射性核素比活度和氡析出率进行了测量。结果表明,建筑材料中镭含量与氡析出率之间并不完全相关。我国现行国家标准"建筑材料放射性核素限量"(GB 6566-2001)中仅以内外照射指数作为控制指标,没有对氡析出率进行控制,而建筑材料中氡析出率与室内氡浓度密切相关。因此建议国家建筑材料放射性核素限量标准中增加氡析出率控制指标。

温度对多孔射气介质氡析出影响试验研究

为了研究围岩中温度对氡析出率的影响,选取某铀矿铀尾矿矿砂试样,根据相似准则设计并制作了测量多孔射气介质氡析出率的室内试验装置。采用RAD-7氡测量仪,运用等时间间隔取样方法测量氡浓度。采用对照试验的方法研究了温度对多孔射气介质氡析出率的影响规律。试验结果表明,在自然压力下,在温度为20℃到60℃范围内,随着温度的升高,多孔介质氡析出率逐渐增大,并且氡析出率与温度符合线性函数关系。

建筑材料表面氡析出水平调查

为了检测建筑装饰装修材料表面氡析出水平,找出室内和工作场所的氡的来源,采用REM-Ⅲ型氡析出率仪对大约30种类型400多个不同成品石材和装饰装修材料进行了测量,并在已装修好的居室内选择有代表性的材料和特殊测量点,进行现场监测。结果显示,石材的氡析出水平从高到低依次为红色、绿色、肉红色、灰白色、白色和黑色,花岗岩一般高于大理石。检测结果为建材的选用提供了参考建议,也给已装修好的居室考虑降氡措施提供了依据。

一种较准确而快速测量氡析出率的方法

本文根据介质表面氡析出率的测量原理,针对目前国内外现有的氡析出率测量方法中存在的一些问题,如对氡及其子体的不平衡影响、湿度效应及泄漏和反扩散等影响未作修正等,实验研究了一种用RAD7型氡气检测仪快速测定土壤、岩石、建材和尾矿等介质表面氡析出率的方法。通过在测量氡析出率参考装置上的验证,表明对上述影响因素提出的各项修正是必要的,本方法能较准确而快速地测定上述介质表面的氡析出率。

氡析出率测量仪的检定装置

本文介绍了氡析出率测量仪检定装置的设计原理和构成。考虑到测量中存在氡的泄漏和反扩散问题,采用等时间间隔积累法和吸附法对装置的氡析出率进行定值测量。结果表明,模拟土壤尾沙介质氡析出率的稳定性、均匀性都较好。

静电收集式氡析出率仪的计算公式讨论

从放射性衰变的基本理论出发，结合静电收集式氡析出率仪收集室内氡及其子体变化规律及其影响因素，导出了氡析出率的理论计算公式，并对Ｚ的取值进行了讨论。从而说明了目前所见的静电式氡析出率仪计算公式中存在的问题，引入有效衰变常量导出了氡析出率测量的实用公式。还对收集室内氡发射的α粒子的影响以及前一个点测量中剩余的氡子体对下次测量的影响进行了讨论，给出了相应的修正系数，使得该方法更加完善，也更符合实际。

铀尾矿库滩面含水量分布与氡析出率预测

描述了中国核工业集团公司衡阳铀厂尾矿库滩面的含水量分布,以及含水量与氡析出率的关系。给出含水量与深度呈指数关系分布,与距离呈线性关系分布。并通过对排干水后尾矿库含水量测算,给出了该铀厂尾矿库表面氡析出率预测结果。

室内氡浓度与建筑材料表面氡析出率的关系研究

采用RAD7测氡仪对某8层教学楼第5层的房间进行24 h连续测定,测得室内氡浓度范围为5.65~48.7 Bq/m3,不超标。测定结果表明,清晨氡浓度较高,在5：00左右氡浓度达最高值;中午氡浓度较低,11：00左右氡浓度达最低值。经测定房间内墙面抛光瓷砖的表面氡析出率大于地板砖的表面氡析出率。房间室内的氡主要来源于建筑材料表面氡的析出和室外空气,利用氡析出率和室外氡计算的室内氡浓度与测定结果相符。

用双滤膜法测定氡析出率的实验研究

用双滤膜方法对居室和建材的氡析出率进行了可行性测定及探讨 ,数个测点实测结果表明 :与常规的活性炭方法相比 ,双滤膜方法原理可行 ,操作简单 ,结果可比 ,是一种更加灵敏、高效、快速的氡析出率测定方法 .

铀尾矿库氡析出率多点快速测量方法研究与应用

基于开孔集氡室累积测氡析出率其氡的等效衰变常量近似不变的原理,建立一种铀尾矿库表面氡析出率多点快速测量方法.该方法是将集氡室扣在待测介质表面上,经一定时间再将集氡室与氡析出率测量仪相连,实现取样氡浓度计算得到待测介质表面氡析出率.结果表明,快速测量氡析出率的方法其测量值与南华大学氡析出率标准装置的参考值误差较小,运用多点快速测量氡析出率的方法能够满足广区域的尾矿库表面氡析出率分布规律测量的需要.

土壤氡析出率活性炭累积吸附法

为解决大面积多点快速土壤氡析出率测量问题,设计开发并进行了土壤氡析出率活性炭累积吸附法的方法技术研究.在参考氡析出率装置和野外实验数据的基础上,进行了测量装置及材料的选择、装置刻度、野外累积暴露时间、活性炭盒吸附氡有效衰变常数等研究.通过2002-2003年22次重复观测,北京西北郊区粘土类土壤氡析出率平均值为20.15mBq.m-2.s-1,最大值和最小值分别为26.75和13.49mBq.m-2.s-1,标准偏差为3.55mBq.m-2.s-1.与仪器静电收集法比对结果表明,两种方法的相对误差小于±10%.实验结果表明:活性炭方法测量结果稳定可靠,简便易行,适用于全国大面积土壤氡析出率调查.