放射性核素迁移的实验室研究――Ⅱ.用混合裂变产物溶液研究核素在地质材料上的吸附

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放射性核素迁移模型及其应用

放射性核素迁移模型及其应用

放射性核素迁移模型及其应用放射性核素是指具有放射性的元素,在自然界中广泛存在。

随着现代工业的发展和核能技术的应用,放射性核素的人类活动排放越来越多,对环境和生态系统造成了严重的影响。

放射性核素的迁移和转化是研究其环境效应的重要方面,而放射性核素迁移模型则是研究这一过程的重要工具。

一、放射性核素的迁移途径放射性核素主要通过水、土壤、空气等途径迁移,并进入生物体循环。

其中,水是最主要的迁移介质,通过水体迁移的放射性核素主要包括氚、锕系元素、锶-90等。

土壤中的放射性核素主要包括铀、钍、钋等,它们受土壤粒子和有机质的吸附作用,难以迁移。

空气中的放射性核素主要是通过气溶胶颗粒和降水的沉降而进入土壤和水体。

二、放射性核素迁移模型放射性核素迁移模型是模拟放射性核素在不同环境介质中的运移和转化过程的数学模型。

通过建立模型,可以揭示放射性核素迁移的规律和影响因素,预测放射性核素在环境中的分布和迁移趋势,为核安全评价和环境治理提供科学依据。

放射性核素迁移模型通常可以分为机械迁移模型和化学迁移模型两类。

机械迁移模型是指描述放射性核素在不同介质中迁移的数学模型,包括对流-扩散方程、离散元素法等方法。

化学迁移模型则是指建立化学反应机理,描述放射性核素在介质中的转化、交换和吸附过程,包括表面反应模型、扩散系数模型、颗粒溶解模型等方法。

三、放射性核素迁移模型的应用放射性核素迁移模型在核废料排放、核事故后果评估、环境监测等领域中有着广泛的应用。

通过对放射性核素迁移模型的研究,可以实现以下目标:1.评价核废料的环境影响:通过建立放射性核素的迁移模型,可以预测核废料排放后放射性核素在环境中的运移和分布情况,评价核废料的环境影响。

2.预测核事故后果:通过建立放射性核素的迁移模型,可以预测核事故后放射性核素的扩散范围和污染程度,为事故后果评估提供依据。

3.监测环境放射性污染:通过建立放射性核素的迁移模型,可以监测环境中放射性核素的变化趋势和污染状况,为环境管理提供依据。

放射性核素的运移和转化规律研究

放射性核素的运移和转化规律研究

放射性核素的运移和转化规律研究一、前言在生产和使用放射性物质的过程中,不可避免地会产生放射性核素。

这些放射性核素具有极强的放射性能,严重危害人体健康和环境安全。

由于放射性核素的特殊性质,其运移和转化规律的研究具有极高的学术价值和现实意义。

二、放射性核素的运移规律(一)地下水中的运移规律地下水是一种非常特殊的水体,同时也是放射性核素的主要运输媒介之一。

放射性核素的迁移受到多种因素的影响,如化学反应、物理效应、地下水流动和溶解度等。

在地下水中,放射性核素的迁移可以总结为以下几点:1. 钾-钙相互作用:当地下水中的钙和硫酸盐达到一定浓度时,会与放射性核素进行作用,形成沉淀,从而减缓或阻碍其迁移。

2. 附着:放射性核素和部分沉积物表面会发生反应,沉积物会对放射性核素有吸附作用,从而限制其迁移。

3. 氧化还原反应:地下水中多种元素和氧气或有机物质会反应产生氧化还原反应,影响放射性核素的运移规律。

(二)土壤中的运移规律土壤是放射性核素的主要贮存地之一。

放射性核素的运移规律受土壤种类、土壤性质、降水量等因素的影响。

在土壤中,放射性核素的影响因素可以总结为以下几点:1.土壤的亲和性:放射性核素的化学性质不同,对土壤的亲和性也不同;例如,在碳酸盐岩地区,镭容易与土壤粒子结合在一起,影响迁移。

2.水分:土壤中的水分是影响放射性核素迁移的重要因素,水分越多则放射性核素的迁移越快。

3.保护层:土壤中的保护层可以防止放射性核素向下运移,例如在岩石中的裂缝内,放射性核素是很难移动的。

三、放射性核素的转化规律放射性核素的转化变迁是指放射性核素经过自然衰变而发生变化的过程。

放射性核素有三种衰变类型:α衰变、β衰变和伽马衰变,不同类型的衰变会使放射性核素发生不同的转化变迁。

1.α衰变:其能量弱,速度慢,空气中的尘埃和水蒸气可阻拦。

α辐射通过衰变过程发射出α粒子,α粒子具有大量能量,他们的质量较大,但速度缓慢,只能穿过较薄的物体。

核素迁移(徐鑫鑫)

核素迁移(徐鑫鑫)

核素迁移的现状和发展(西南科技大学安全技术及工程2010000598 徐鑫鑫)摘要:本文着重评述了当前有关放射性废物地质处置的核素迁移研究的进展,介绍了核素的迁移机理,以及讨论了迁移化学和天然类比体系。

关键词:核素迁移,进展,核废物处理,迁移化学全世界面临着能源遗乏的紧张局面,大力发展核能将是一种不可避免的趋势。

我国在核能发展方面,由于过去认识落后,起步很晚,加上现在资金和技术上的困难,在本世纪末的发展规模是很有限的。

但可以预见到,在下一个世纪我国的核电事业必将有较大的发展,以满足大规模的社会主义建设对能源的需求。

从另一方面看,发展核电的重要前提是必须安全地处置核动力反应堆产主的大量的放射性废物。

这些被公众所厌恶的废物的安全处置问题,已经成为当前核电发展的严重障碍。

如在瑞士,法律规定核电站对核废物的贮存和处置负有责任。

为此,五个核电站共同出资建立了“国家放射性废物处置组织(NAGRA)”全面负责规划、研究和解决这个难题,然后将根据废物处置方案的安全可靠性,进行全国公民投票来决定继续使用核电站还是关闭全部核电站。

最终安全地处置核废物的目的是将放射性废物与人类环境相隔离,使人类不受其放射性的危害。

世界各国公认的较为安全的处置方法(主要指高放废物)是地质处置,即将放射性废物处置库建造在深度地质层中,使用工程的和天然的多层屏障将废物隔离起来,天然的深厚的地质岩层和地层成为有效的最后屏障。

可是,必须看到这种屏障并不能保证绝对的安全。

在几百年、几千年后水泥废物库及包装体终将分崩瓦解,废物中的各种放射性核素将随着地下水流,或多或少地从地下废物库中迁移到生物圈中来。

因此,对放射性核素的迁移行为和规律的研究是放射性废物安全处置的一个十分关键的问题]2][1[。

1 核素的迁移机理放射性核素在岩石中随地下水的迁移主要包含三种物理化学作用:1) 由于水流运动及流体个别质点流速、流向差异而引起的机械弥散与分子扩散综合作用而导致的核素迁移,称为水动力弥散;2) 核素随地下水的宏观迁移,称为对流弥散;3) 吸附作用,当放射性核素随地下水流穿过被水饱和的岩石孔隙时,由于溶液pH值不同,在固液界面上进行不同程度的离子交换,形成岩石孔隙表面对核素的吸附作用,从而减缓扩3[ 。

(完整word版)核辐射探测学习题参考答案(修改)

(完整word版)核辐射探测学习题参考答案(修改)

第一章射线与物质的相互作用1.不同射线在同一物质中的射程问题如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线,能否从这一曲线求得d (氘核)与t (氚核)在同一物质中的射程值?如能够,请说明如何计算?解:P12”利用Bethe 公式,也可以推算不同带点例子在某一种吸收材料的射程。

”根据公式:)()(22v R M M v R b abb a a ZZ =,可求出。

步骤:1先求其初速度。

2查出速度相同的粒子在同一材料的射程。

3带入公式。

2:阻止时间计算:请估算4MeV α粒子在硅中的阻止时间。

已知4MeV α粒子的射程为17.8μm 。

解:解:由题意得 4MeV α粒子在硅中的射程为17.8um 由T ≌1.2×107-REMa,Ma=4得 T ≌1.2×107-×17.8×106-×44()s =2.136×1012-()s3:能量损失率计算课本3题,第一小问错误,应该改为“电离损失率之比”。

更具公式1.12-重带点粒子电离能量损失率精确表达式。

及公式1.12-电子由于电离和激发引起的电离能量损失率公式。

代参数入求解。

第二小问:快电子的电离能量损失率与辐射能量损失率计算:()20822.34700700()rad iondE E Z dx dEdx*⨯≅=≈4光电子能量:光电子能量:(带入B K ) 康普顿反冲电子能量:200.511m c Mev =ie hv E ε-=220200(1cos ) 2.04(1cos 20) 4.16160.060.3947(1cos )0.511 2.04(1cos 20)0.511 2.040.06Er Ee Mev m c Er θθ--⨯====+-+-+⨯5:Y 射线束的吸收解:由题意可得线性吸收系数10.6cm μ-=,311.2/pb g cm ρ=12220.6 5.3610/11.2/m pb cm cm g g cm μμρ--∴===⨯质量吸收系数 由r N μσ=*可得吸收截面:12322230.6 1.84103.2810/r cm cm N cmμσ--===⨯⨯ 其中N 为吸收物质单位体积中的原子数2233.2810/N cm =⨯ 0()t I t I e μ-=要求射到容器外时强度减弱99.9% 0()0.1%0.001t I t e I μ-∴=∴=即t=5In10 =11.513cm6:已知)1()(tι--=e A t f t 是自变量。

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与扩散模拟

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与扩散模拟

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与扩散模拟核废水处理是处理核能产生的废水,其中包含放射性核素的一项重要工作。

放射性核素的迁移与扩散模拟是核废水处理过程中的关键环节,能够帮助我们了解核废水处理系统中放射性核素的行为及其对环境的影响。

本文将介绍核废水处理过程中放射性核素的迁移与扩散模拟的方法和意义。

一、模拟方法在核废水处理过程中,放射性核素的迁移与扩散模拟可以采用多种方法,包括解析方法和数值模拟方法。

1. 解析方法解析方法是通过数学公式和解析解来描述放射性核素的迁移与扩散过程。

其中,常用的方法包括扩散方程、对流扩散方程和输运方程等。

这些方法基于一些假设和简化条件,适用于一些特定的问题和情况。

但是,由于核废水处理过程中放射性核素的行为复杂多变,解析方法往往无法准确描述其迁移与扩散行为。

2. 数值模拟方法数值模拟方法是通过建立数学模型,并利用计算机进行模拟计算来描述放射性核素的迁移与扩散过程。

这些方法基于物理方程和实验数据,可以更加准确地模拟核废水处理系统中放射性核素的行为。

数值模拟方法可以采用有限元法、有限差分法和有限体积法等。

通过对流、扩散、吸附、沉降等过程的模拟,可以预测放射性核素在处理系统中的迁移与扩散情况。

二、模拟意义放射性核素的迁移与扩散模拟在核废水处理过程中具有重要的意义。

1. 风险评估通过模拟放射性核素的迁移与扩散过程,可以评估核废水处理系统对环境的潜在风险。

模拟结果可以提供有关核废水处理系统中放射性核素浓度分布、迁移速度和扩散范围等信息,为风险评估和决策提供科学依据。

2. 工艺优化模拟放射性核素的迁移与扩散过程可以帮助优化核废水处理工艺,提高处理效果和安全性。

通过模拟,可以评估不同工艺参数对放射性核素迁移与扩散的影响,从而优化工艺设计,减少放射性核素的排放和环境影响。

3. 应急预案放射性核素的迁移与扩散模拟还可以为核废水处理系统的应急预案提供支持。

通过模拟分析,可以预测核废水处理系统在事故情况下放射性核素的迁移与扩散情况,为事故应急响应和决策提供科学依据。

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与转化规律

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与转化规律

核废水处理过程中的放射性核素的迁移与转化规律核废水处理是核工业中不可避免的环节,而核废水中含有大量的放射性核素,对环境和人类健康构成潜在威胁。

因此,了解核废水处理过程中放射性核素的迁移与转化规律对于核废水处理的效果评估和环境保护至关重要。

1. 放射性核素的来源与特性放射性核素是指具有放射性衰变性质的原子核,它们可以通过核裂变、核衰变等方式产生。

常见的放射性核素包括锕系元素、镭、钚等。

这些核素具有较长的半衰期,放射性强,对环境和人体有较高的辐射危害。

2. 核废水处理过程中的放射性核素迁移核废水处理过程中,放射性核素主要通过吸附、沉淀、离子交换、溶解等方式进行迁移。

其中,吸附是最常见的迁移方式。

放射性核素通过与吸附剂表面发生化学反应或物理吸附的方式,从水相中被吸附到固相上。

沉淀是指放射性核素与其他物质形成沉淀,从而从水相中去除。

离子交换是指放射性核素与水中的离子进行交换,从而被固相吸附。

溶解是指放射性核素以溶解态存在于水相中。

3. 放射性核素的转化规律在核废水处理过程中,放射性核素可能发生转化反应,形成新的化学物质。

例如,放射性核素锕系元素经过一系列衰变反应,最终转化为稳定的铅元素。

转化规律的研究对于核废水处理工艺的优化和核废物的安全处置具有重要意义。

4. 核废水处理技术为了有效处理核废水中的放射性核素,人们开发了各种核废水处理技术。

常见的技术包括沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离法等。

沉淀法通过加入沉淀剂,使放射性核素与其他物质形成沉淀,从而达到去除的目的。

离子交换法利用具有特定功能基团的树脂材料,将放射性核素与水中的离子进行交换。

吸附法则通过选择合适的吸附剂,将放射性核素吸附到固相材料上。

膜分离法则利用半透膜的选择性透过性,将放射性核素从废水中分离出来。

5. 核废水处理的挑战与前景尽管核废水处理技术取得了一定的进展,但仍面临着一些挑战。

首先,放射性核素的迁移与转化规律非常复杂,需要进一步深入研究。

生态环境部 核医学工作场所辐射防护与安全要求标准 征求意见稿

生态环境部 核医学工作场所辐射防护与安全要求标准  征求意见稿
2 总则.................................................................................................................................................. 8 2.1 一般要求..............................................................................................................................8 2.2 辐射工作场所分级..............................................................................................................9 2.3 辐射工作场所分区..............................................................................................................9 2.4 剂量限值与剂量约束值......................................................................................................9 2.5 放射性废物排放限值........................................................................................................10 2.6 服药患者出院要求.............................................................................................................11

放射性核素在环境中的迁移与迁移规律

放射性核素在环境中的迁移与迁移规律

放射性核素在环境中的迁移与迁移规律放射性核素是指在自然界中具有放射性的核素,它们的存在会对生态环境和人类健康带来很大的影响。

放射性核素在环境中的迁移是指,它们从产生源地向周围环境扩散的过程。

放射性核素的迁移规律是指,在迁移过程中,它们的扩散和转移的规律。

1.放射性核素在土壤中的迁移规律放射性核素经由大气降落,往往会进入土壤中,所以它们在土壤中的行为非常重要。

土壤中,放射性核素的迁移规律通常可以分为以下几种:1.1 离子交换作用离子交换是指一种化学反应,它可以在离子之间传递原子。

放射性核素在土壤中的交换过程通常省略了放射性核素的化学反应,直接以可与非放射性同位素交换离子的方式实现。

1.2 扩散作用扩散是指溶质的高濃度向低濃度方向慢慢移动。

放射性核素在土壤中的扩散过程通常受限于土壤孔隙的大小和形状、水分和作物根的分布。

1.3 沉降作用沉降是指溶质在含有重物的溶液中向下沉降。

放射性同位素可以通过重力作用向土壤深层沉降,尤其是在土壤中的水分下沉时。

1.4 粘着作用粘着是指物质表面附着物质的作用。

放射性核素在土壤颗粒表面上的粘着作用通常是通过化学吸附和物理吸附来实现的。

2.放射性核素在水中的迁移规律放射性核素在地下或地表水中迁移和转移的方式与在土壤中有很大的不同。

在水中,放射性核素的迁移规律通常可以分为以下几种:2.1 分散作用分散是指微观的运动和混合过程。

放射性核素在流动的水中通过扩散、涟漪、湍流等分散方式扩散到远离源头的地方。

2.2 吸附作用吸附是指物质对所接触到的表面吸附。

放射性核素在水中通常会吸附在悬浮颗粒和沉积物上。

2.3 沉降作用沉降是指溶质在含有重物的溶液中向下沉降。

放射性核素在水中通常会沉降在水底沉积物上,并随着时间的推移向水下深层移动。

3.放射性核素在大气中的迁移规律放射性核素在大气中的迁移通常会受到气溶胶、尘埃、云、雨和风等气象因素的影响。

放射性核素在大气中的迁移规律通常可以分为以下几种:3.1 气溶胶作用气溶胶是指空气中存在的温度和湿度难以评估的沉淀物质。

UO2_芯块研制实验室初步源项调查

UO2_芯块研制实验室初步源项调查

第42卷 第4期2023年11月铀 矿 冶URANIUMMININGANDMETALLURGYVol.42 No.4Nov.2023收稿日期:2023 05 05第一作者简介:杨海涛(1994—),男,四川遂宁人,硕士,助理研究员,主要从事核燃料及材料研究工作。

犝犗2芯块研制实验室初步源项调查杨海涛,刘小龙,潘学荣,任 萌,周显明,徐凯迪,王 特(中国核动力研究设计院,四川成都610041)摘要:某UO2芯块研制实验室计划退役,为初步掌握该实验室内放射性污染情况,对其进行了初步源项调查,调查内容包括实验室运行历史、表面污染水平、γ辐射剂量水平、气溶胶浓度水平,以及污染面积和污染物项估算等。

调查结果显示:该实验室主要污染核素为234U、235U和238U,放射性污染核素单一;实验室内的表面污染水平、γ辐射剂量水平、气溶胶浓度水平较低;地面及墙面污染面积总计约1000m2;退役时需进行去污操作的设备约300台;内部积存各类放射性固体废物约80m3。

因实验室内污染物项种类繁多,各类污染物污染程度差异较大,在进行退役治理时,应将废物做好分类处理,防止交叉污染。

关键词:退役;源项调查;放射性污染;UO2芯块中图分类号:TL943 文献标志码:A 文章编号:1000 8063(2023)04 0064 07犇犗犐:10.13426/j.cnki.yky.2023.05.02 随着科技的发展和科研任务的改变,老旧核设施难以满足现阶段的需求,且存在较多安全隐患。

合理处置老旧核设施关系到生态环境安全和公众健康,成为环境保护领域亟需解决的问题之一[1 5]。

源项调查工作贯穿退役治理的全过程,是安全退役的重要保障,能为核设施退役处置方案的制定、环境影响评价及退役工程实施提供合理的意见和建议[6 11]。

源项调查的基本方法主要包括历史资料收集与评估、源项调查方案设计、现场监测和取样分析、数据处理与分析、废物量估算等[12 15],能较全面地覆盖待调查对象的各个方面。

放射性核素的分离和分析技术的研究进展

放射性核素的分离和分析技术的研究进展

放射性核素的分离和分析技术的研究进展放射性核素是指具有放射性特性的同位素,它们在核反应中释放出放射性粒子以及能量。

这种特殊的性质使放射性核素不仅在核能利用、核武器开发等领域具有重要的应用价值,同时也对环境和人类健康造成潜在的威胁。

因此,放射性核素的分离和分析技术在科学研究和生产实践中具有重要的意义。

一、放射性核素的分离技术放射性核素的分离技术是指从混合样品中将目标放射性核素提取出来的一种技术。

常用的分离方法包括离子交换、溶剂萃取、树脂吸附、蒸馏、超滤、电渗析和化学沉淀等。

不同的分离方法具有各自的特点和适应范围,在实际应用中需要根据不同的样品特性和需求选择适宜的方法。

离子交换法是将样品中的目标核素与离子交换树脂之间发生离子反应,通过选择不同的树脂和溶液条件可以达到目标核素的高效分离和纯化。

溶剂萃取法是利用多相体系中目标核素的分配行为实现分离纯化,常用的有三相萃取法和液液萃取法。

树脂吸附法是在适当的酸碱环境下,利用树脂对目标核素的亲合性实现纯化分离。

蒸馏法是利用核素的不同挥发性从样品中分离出单一成分。

超滤法是利用超微孔膜的分离作用,将大分子物质与小分子物质分离开来。

电渗析法是利用电荷和电动力将离子从一侧推向另一侧实现分离。

化学沉淀法则是利用某些物质与某些离子生成稳定的沉淀实现的分离纯化方法。

二、放射性核素的分析技术放射性核素的分析技术是指对样品中的放射性核素进行鉴定、测量、定量和监测的技术。

常用的分析方法包括放射性计数、放射化学分析、质谱分析、同位素标记技术、电化学分析等。

放射性计数是利用放射性核素特有的放射性衰变过程进行分析测量的方法。

常用的计数方法包括GM计数器、闪烁计数器、液闪计数器和多道计数器等。

放射化学分析是利用放射性核素在化学反应中具有特别的反应规律和特征进行分析的技术。

质谱分析是一种分析样品中的化学元素、同位素或分子的技术,常用的方法包括ICP-MS、AMS、SIMS等。

同位素标记技术是利用放射性同位素对分子进行标记,然后利用放射性计数或质谱分析等技术进行检测和测量。

核化学与放射化学考研真题

核化学与放射化学考研真题

核化学与放射化学考研真题核化学与放射化学是化学学科的重要分支之一,主要研究核反应、放射性同位素及其衰变、核辐射等相关内容。

在考研中,这部分知识通常是化学专业的学生需要掌握的重点内容。

本文将以考研真题为线索,围绕核化学与放射化学的相关知识进行论述,旨在帮助考生更好地理解和掌握这一领域。

一、选择题1. XX短寿命核素的半衰期为0.1s,则等效密度为多少?这道题主要考察半衰期与等效密度之间的关系。

等效密度(ρ)定义为单位体积内含有的核素数目(N)与物质密度(ρ0)的比值,即ρ=N/ρ0。

根据放射性衰变的规律,半衰期(T)与衰变常数(λ)之间存在着以下关系:T=0.693/λ。

因此,我们可以利用半衰期计算出衰变常数,再根据密度计算等效密度。

2. 关于α粒子穿透能力的说法,下列选项中正确的是:A. 相对于β粒子,其穿透能力强B. 由于质荷比较大,其穿透能力强C. 由于能量较大,其穿透能力强D. 相对于γ射线,其穿透能力强3. 下列关于β射线的说法,正确的是:A. 能够在电场中偏转B. 能够照相底片C. 具有较强的穿透能力D. 具有双电荷二、应用题4. 以下是某放射性同位素的衰变过程:A→B→C→D。

已知初始浓度为100 mol/L的A经历4个半衰期后,其浓度降至6.25 mol/L。

求每个半衰期的半衰期常数。

这道题考察的是放射性衰变的定量计算。

根据放射性衰变规律,每经过一个半衰期,核素的浓度会减少一半。

因此,我们可以根据给出的数据,逆推半衰期的数量和常数。

5. 某个核反应的截面随入射粒子的能量增加而呈现以下变化趋势:能量/MeV 截面/mb1 5010 100100 2001000 300请根据给出的数据,画出能量与截面的变化趋势图,并描述能量对截面的影响。

这道题目涉及到核反应中截面与入射粒子能量之间的关系。

根据给出的数据,我们可以绘制出能量与截面的变化趋势图,并解释能量对截面的影响。

三、综合题6. 以下是某个放射性同位素的衰变过程:A→B→C→D。

放射性核素的分布与迁移

放射性核素的分布与迁移

丰度:99.3% 丰度:0.7%
铀的主要物理化学性质-8种
• 多价性:+3,+4,+5,+6 在酸性溶液里:U2+、 U3+、 UO2+、 UO22+
• 化学活泼性: 铀几乎可以与除了惰性气体元素外所有的元素发 生化学反应。块状金属铀在室温条件下的空气中 可以缓慢地被氧化,形成黑色的UO薄膜;高纯 度的金属铀在室温的空气和水中都能自燃。
• Th 在表生带以机械风化迁移为 主,并富集于残积物,冲积物和 滨海沉积物中
• (重砂:独居石)
K
极容易从矿物中释放而转入水中,具有 很强的迁移能力.水中钾极易被生物吸 收,并参与形成次生矿物。
•在氧化带极易被淋滤,分解,迁移
• Rn: 没有发现化合物,密度为9.27g/L
• 广泛分布,在浓度差、温度差、压力差作 用下迁移
岩浆活动
(反复作用,主要 在 20 亿年以后)
贫矿化
变质作用
富铀区
构造运动 原始分溶
初始富集
(35 亿年以后)
地壳早期演化
地壳上部(花岗岩) 地壳下部(玄武岩)
作用
(月岩阶段,约 35 亿年以后)
• U、Th、Ra的分布随深度的增加而减少
• 各圈层中钍的含量约为铀的4倍,且稳定
• 铀在石陨石中的含量高于在铁陨石中的含 量
地球各圈层中铀、钍和镭的含量
地球各圈层
U/ppm
沉积岩
地 花岗岩 壳 玄武岩
地幔 地核
2.6 4.0 1.0 0.012 0.013
Th/ppm
7.0 13.5 4.0 0.048 0.013
• 亲氧性 失去6个价电子后形成稀有气体原子结构(s2 p6)。 是一种亲氧元素,不形成硫化物。

土壤放射性核素的来源与迁移

土壤放射性核素的来源与迁移

土壤放射性核素的来源与迁移放射性是某些元素原子核裂变是发生的能量以电磁放射或快速粒子形式进行的释放过程,而元素的同位素物质可散发射线的称为放射性核素。

自然环境中存在许多放射性核素,包括天然放射性核素(40K、238U和232Th等)和人为放射性核素(主要有137Cs、134Cs、90Sr、240Pu、131I 等)。

天然放射性核素所造成的人体内照射剂量和外照射剂量都很低,它们不影响人类的正常生活。

可是,随着核技术尤其是核电站的迅猛发展,不可避免地产生了大量放射性废物,这些废物中的核素衰变引起电离辐射造成了人体多种疾病,对人类的危害极大。

目前,核废物处置方法主要是深度地质处置,即将放射性废物处置库建造在深度地质层中,使用工程的和天然的多层屏障将废物隔离起来[1] 。

可是,随着时间的推移,多层屏障必将遭到破坏,废物中的各种放射性核素就会或多或少地随着地下水流或岩石裂隙从地下废物库中扩散、迁移到岩层或土层中。

土壤作为环境的重要组成部分,其中的放射性核素的迁移大大影响到其他圈层中核素的含量与分布。

因此,了解土壤中放射性核素的来源以及其迁移规律对指导放射性污染的治理有重要意义。

1土壤放射性核素的来源1.1成土母质“原生放射性核素”指的是在地球形成期间出现的原子序数大于83 的放射性核素,这些放射性核素一般分为铀系、钍系和锕系三个系列,它们通过放射性衰变,产生大量a、B和丫射线,对地球环境产生强烈的影响。

其中具有足够长半衰期,以致至今仍能探测到,并意义重大的有40K、238U和232Th。

铀和钍还能通过衰变产生一系列的放射性子代系列。

这些放射性核素广泛地存在于自然界中,并主要贮存于岩石圈中。

研究表明地壳中的岩石大部分都含有铀和钍[2],238U、232Th含量以岩浆岩最高,变质岩次之,沉积岩最低;40K含量也以岩浆岩为最高,但以变质岩最低。

其中花岗岩中238U、232Th含量较高,而我国花岗岩出露广泛,这是我国土壤中天然放射性核素含量较高的原因之一。

成都理工大学核辐射测量方法复习题(研究生师兄制作良心版)

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成都理⼯⼤学核辐射测量⽅法复习题(研究⽣师兄制作良⼼版)⼀、名词解释(每名词3分,共24分)半衰期:放射性核素数⽬衰减到原来数⽬⼀半所需要的时间的期望值。

放射性活度:表征放射性核素特征的物理量,单位时间内处于特定能态的⼀定量的核素发⽣⾃发核转变数的期望值。

A=dN/dt。

射⽓系数:在某⼀时间间隔内,岩⽯或矿⽯析出的射⽓量N1与同⼀时间间隔内该岩⽯或矿⽯中由衰变产⽣的全部射⽓量N2的⽐值,即η*= N1/N2×100%。

原⼦核基态:处于最低能量状态的原⼦核,这种核的能级状态叫基态。

核衰变:放射性核素的原⼦核⾃发的从⼀个核素的原⼦核变成另⼀种核素的原⼦核,并伴随放出射线的现象。

α衰变:放射性核素的原⼦核⾃发的放出α粒⼦⽽变成另⼀种核素的原⼦核的过程成为α衰变衰变率:放射性核素单位时间内衰变的⼏率。

轨道电⼦俘获:原⼦核俘获了⼀个轨道电⼦,使原⼦核内的质⼦转变成中⼦并放出中微⼦的过程。

衰变常数:衰变常数是描述放射性核素衰变速度的物理量,指原⼦核在某⼀特定状态下,经历核⾃发跃迁的概率。

线衰减系数:射线在物质中穿⾏单位距离时被吸收的⼏率。

质量衰减系数:射线穿过单位质量介质时被吸收的⼏率或衰减的强度,也是线衰减系数除以密度。

铀镭平衡常数:表⽰矿(岩)⽯中铀镭质量⽐值与平衡状态时铀镭质量⽐值之⽐。

吸收剂量:电⼒辐射授予某⼀点处单位质量物质的能量的期望值。

D=dE/dm,吸收剂量单位为⼽瑞(Gy)。

平均电离能:在物质中产⽣⼀个离⼦对所需要的平均能量。

碰撞阻⽌本领:带电粒⼦通过物质时,在所经过的单位路程上,由于电离和激发⽽损失的平均能量。

核素:具有特定质量数,原⼦序数和核能态,⽽且其平均寿命长的⾜以已被观察的⼀类原⼦粒⼦注量:进⼊单位⽴体球截⾯积的粒⼦数⽬。

粒⼦注量率:表⽰在单位时间内粒⼦注量的增量能注量:在空间某⼀点处,射⼊以该点为中⼼的⼩球体内的所有的粒⼦能量总和除以该球的截⾯积能注量率:单位时间内进⼊单位⽴体球截⾯积的粒⼦能量总和⽐释动能:不带电电离粒⼦在质量为dm的某⼀物质内释放出的全部带电粒⼦的初始动能总和剂量当量:某点处的吸收剂量与辐射权重因⼦加权求和同位素:具有相同的原⼦序数,但质量数不同,亦即中⼦数不同的⼀组核素照射量:X=dq/dm,以X射线或γ射线产出电离本领⽽做出的⼀种量度照射量率:单位质量单位时间内γ射线在空间⼀体积元中产⽣的电荷。

放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础

放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础

放射化学基础习题答案第一章绪论答案 (略)第二章 放射性物质1. 现在的天然中,摩尔比率238U :235U=138:1,238U 的衰变常数为1。

54×10—10年-1,235U的衰变常数为9。

76×10-10年—1。

问(a)在二十亿(2×109)年以前,238U 与235U 的比率是多少?(b )二十亿年来有多少分数的238U 和235U 残存至今?解一: 0tN N e λ-=2352380238023523823823523513827:11t t t tN N ee N N e e λλλλ----==•= 保存至今的分数即 teλ-则238U :0.753≈0.74235U :0。

142≈0。

14解二:二十亿年内238U 经过了9102100.44ln 21.5410-⨯=⨯个半衰期 235U 经过了910210 2.82ln 29.7610-⨯=⨯个半衰期 保存到今的分数: 0.30.44238100.74f -⨯== 0.3 2.82235100.14f -⨯==二十亿年前比率23523823823513827:11tt U e U eλλ--=•=2.把1cm 3的溶液输入人的血液,此溶液中含有放射性I o =2000秒—1的24Na,过5小时后取出1cm 3的血液,其放射性为I=16分-1。

设24Na 的半衰期为15小时,试确定人体中血液的体积.(答:60升)解: 5小时衰变后活度: 1ln 2515020001587.4tI I e eλ--⨯-==⨯=秒人体稀释后1587.41660V =(1min=60s) 5953600060V ml ml L ∴=≈= 3.239Np 的半衰期是2.39天,239Pu 的半衰期是24000年.问1分钟内在1微克的(a) 239Np ,(b) 239Pu 中有多少个原子发生衰变?(答: (a )5.07×1011; (b )2.6×109)解: 623150110 6.02310 2.519710239N -⨯=⨯⨯≈⨯个原子 (a) ()()1511001 2.5197101 5.0710t t N N N e e λλ---=-=⨯⨯-=⨯ (b )239Pu 的半衰期太长 t=1min 时 t e λ-≈1 0N N -≈ 01/2ln 2t λ⎛⎫= ⎪⎝⎭若 t 为1天,1 小时等,再求出平均数,则与题意有距离.则0N N -=62.610⨯≈6310⨯4.(a)据报导,不纯的镭每克放射衰变每秒产生3。

核废水处理过程中的放射性核素扩散与迁移

核废水处理过程中的放射性核素扩散与迁移

核废水处理过程中的放射性核素扩散与迁移核废水处理是核能发展过程中不可忽视的环节。

然而,处理核废水所涉及的放射性核素扩散与迁移问题一直备受关注。

本文将探讨核废水处理过程中的放射性核素扩散与迁移的原因、影响以及相关的控制措施。

一、放射性核素扩散与迁移的原因核废水中的放射性核素主要来源于核能发电厂的运行过程。

在核能发电厂中,核燃料经过裂变反应产生大量的放射性核素,这些核素以液体形式存在于核废水中。

核废水处理过程中,放射性核素扩散与迁移的原因主要包括以下几点:1. 处理过程中的技术问题:核废水处理过程中,可能存在技术上的不完善,例如处理设备的漏洞或失效,导致放射性核素的泄漏和扩散。

2. 处理废水的排放标准:核废水处理过程中,如果排放标准不严格或未得到有效监管,可能会导致放射性核素的扩散与迁移。

3. 自然环境因素:自然环境因素也会影响放射性核素的扩散与迁移。

例如,水流的速度、水深、水体的溶解度等因素都会对核素的迁移产生影响。

二、放射性核素扩散与迁移的影响放射性核素的扩散与迁移对环境和人类健康都会造成重大影响。

以下是其主要影响:1. 生态系统受损:放射性核素的扩散与迁移会对水生生物和陆地生态系统造成破坏。

一些放射性核素对生物体具有毒性,可能导致生物体的死亡或遗传变异。

2. 污染食物链:放射性核素在环境中的扩散与迁移会进入食物链,最终进入人体。

如果人们长期摄入富含放射性核素的食物,可能会对人体健康产生慢性影响,例如导致癌症等疾病的发生。

3. 辐射危害:放射性核素的扩散与迁移会增加人们接触辐射的风险。

长期接触辐射可能导致细胞的损伤和突变,进而引发癌症、遗传疾病等严重后果。

三、放射性核素扩散与迁移的控制措施为了控制核废水处理过程中的放射性核素扩散与迁移,需要采取一系列的控制措施:1. 技术改进:不断改进核废水处理技术,提高处理设备的密封性和安全性,减少泄漏和扩散的可能性。

2. 严格监管:建立健全的监管体系,加强对核废水处理过程的监督和检查,确保排放标准的执行。

《建筑材料放射性核素限量》

《建筑材料放射性核素限量》

《建筑材料放射性核素限量》中国建材网发布时间:2006-1-4 点击数:899前言本标准中第3章为强制性条款,其余为推荐性条款。

本标准自生效之日起,同时废除 GB6566-2000《建筑材料放射卫生防护标准》、GB 6763-2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》和建材行业标准JC 518-1993(96)《天然石材产品放射防护分类控制标准》。

本标准与GB 6566-2000,GB 6763-2000和JC 518-1993(96)相比主要变化如下:{TodayHot}——将建筑材料分为建筑物主体工程用建筑主体材料和建筑物饰面用装修材料。

规定了建筑主体材料中天然放射性核素比活度的限量,不再进行分类管理;明确了装修材料进行分类管理的要求;——放射性核素检测方法不再引用GB/T 11713-1989 和GB/T 11743-1989标准;——删去了建材用工业废渣限量要求方面的具体内容:——删去了采用γ辐射剂量率检测进行判定的方法和石材矿床勘查中放射性水平预评价准则;自2002年1月1日起,生产企业生产的产品应执行该国家标准,过渡期6个月;自2002年7月1日起,市场上停止销售不符合该国家标准的产品。

{HotTag}本标准由中国建筑材料工业协会提出。

本标准起草单位:中国建筑材料科学研究院、卫生部工业卫生实验所、中国建材工业地质勘查中心、中国地质大学(北京)。

本标准参加起草单位:中国石材工业协会、福建玄武石材有限公司、山东荣成中磊石材有限公司、国家建材放射性监督检测中心。

本标准主要起草人:马振珠、王南萍、杨钦元、任天山、王玉和。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:——GB 6566-1986、GB 6566-2000;——GB 6763-1986、GB 6763-2000;1 范围本标准规定了建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40放射性比活度的限量和试验方法。

本标准适用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类建筑材料,包括掺工业废渣的建筑材料。

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