某铀尾矿库周边地区氡调查

合集下载

某铀矿山及其周边地下水中放射性核素污染调查与评价

某铀矿山及其周边地下水中放射性核素污染调查与评价

Ab s t r a c t : To a s s e s s c ha r a c t e r i s t i c s o f r a d i o nuc l i d e s p ol l u t i o n a nd i t s i nf l u e nc e i n ur a ni u m mi ne a nd i t s s u r r ou nd i ng a r e a s,20 gr o und wa t e r s a mpl e s we r e c o l l e c t e d i n we t ,n or ma l ,a nd d r y s e a s o n,r e s pe c t i v e l y, t o me a s u r e c o nc e nt r a t i o ns o f 。 U ,。 。 。 Th, Ra, 。 Pb, a nd 。 Po. I n t e r n a l e x po s u r e d o s e c a u s e d b y
by r a d i o a c t i ve n uc l i de s i S 2 . 44× 1 0 Sv。 l o we r t ha n t he r e f e r e n c e l e v e l f r o m W H O ,wi t h no s i g ni f i c a nt ha z a r ds t o pe op l e .
c h e c ke d o ut i n g r ou nd wa t e r o f s t ud i e d a r e a . Av e r a g e c o nc e nt r a t i o n o f U, Ra,。 Pb,a n d 。 Po i s 1 . 3 l

某铀尾矿库氡析出对安全防护距离影响分析

某铀尾矿库氡析出对安全防护距离影响分析

0 引言
距离防护是保护环境 、 公众健康 和职业健康 的 重要控制措施 , 作 为释放放射性气载氡废气 的铀尾 矿库 , 要求尾矿与饮用水源地 、 居民地保持一定的距 离是非常必要的… 1 。在《 铀矿冶辐射 防护 与环境保
护规定》 ( G B 2 3 7 2 7 -2 0 0 9 ) 国家标准中, 对 我国铀尾 矿库辐射防护监测距离进行 了统一规定 : 铀尾矿库 边界距居 民 区的 间 隔 距 离 不 应 小 于 8 0 0 I n , 在 有 山 体相隔或采取防护措施后 , 间隔距离可适当缩减; 距 露天饮用水源距离不小 于 5 0 0 I T I 。但辐射防护距离
Ef f e c t o f Ur a n i u m Ra d o n E x h a l a t i o n i n o n e Ur a n i m u Ta i l l n g s o n a d R i a i t o n S a f e t y P r o t e c i t o n Di s t a n c e
i t o n s a f e y t p ot r e c i t o n is d t a n e c i s v e r i i f e d ,w h i c h s a i t s i f e s l i mi t s t nd a a r d s f o he t s t a t e.F o r he t a c t u a l s i t u a i t o n ,a p p r o p r i a t e
需要 由项 目本身污染源 的强度 、 当地气候 、 地形、 人 1 5 1 分布、 公众剂 量限值等条件来综合确定L 2 J 。辐射 防护监测距离” 执行 , 可能有些项 目的代价 比较大 。 为了满足“ 辐射防护最优化 ” 、 “ 个人剂量限制” 原则 ,

某铀矿富集区及其周围环境放射性现状调查

某铀矿富集区及其周围环境放射性现状调查

3 2 —
某 铀 矿 富 集 区 及 其 周 围环 境 放 射 性 现 状 调 查
孙 功 明
公路
图 1 某 铀 矿 富 集 区 环 境 放 射 性 现 状 调 查 区示 意 图
3 监 测 方 法 和 测 量 仪 器
调 查 中各 调查 项 目所采 用 的监测 方法 和 测量 仪 器见 表 1 所列 。
区及 边环 境见 图 1 所 示 。随着Байду номын сангаас国家 可持续 发展 战 略 的实施 , 对 环 境保 护 提 出 了新 的要 求 。该 区域 过去 主要开 展 放 射性 地 质 找 矿 及 开采 工 作 , 为 了 该铀 矿富集 区铀 矿 资源 的可 持 续发 展 , 广东 核 力
水 体采 样 ; 底 泥 在 河 流 和水 库 取 样 点 的相 应 断 面
位置 取样 。
收 稿 日期 : 2 0 1 4 — 1 1 - 1 3 作者简介 : 孙 功明( 1 9 8 7 一) , 男, 2 0 1 0年 毕 业 于 东 华 理 工 大 学 应 用 化 学 专 业 , 学士 ; 2 0 1 3年 毕 业 于 东 华 理 工 大 学 分 析 化学专业 , 硕士 ; 助理工程师 。从事辐射环境监测工作 。
用水 、 水库水 ) 天 然 放 射性 核 素 ( U、 T h 、 R a 、 加 K)
广泛 , 是 我 国典型 的花 岗岩铀 矿 区_ 2 ] , 其 出露 的花 岗岩体 中天然 放射 性核 素本 底值 较高 。铀 矿开采 活 动会 导致 富集 区放射 性核 素 的扩散 , 通过 大气 、 水体 等途 径扩 散 到周 围环境 中。为保证 铀 矿富集
区居 民的健 康 安 全 , 同时 为 合理 开 发 铀 矿 资 源提

野外快速测定铀废石堆氡析出率

野外快速测定铀废石堆氡析出率
关键词 :F 一 0 7 D 3 1 ;氡析 出率 ;铀废石堆 ;测量 中图分类号:T 5 L7 1 文献标识码 :B 文章编号:10 7 7 (0 8 4— 0 1 0 0 5— 66 2 0 )0 0 2 - 5
Th edf s e s e e fr d n x lto a e ef l a tm a ur m nto a o e ha a i n r t i f o a u ser c l r m ur ni m wa t o kpie
Edu ai n Na c a c t , n h ng, 3 01 o 30 3
Ab ta t I ep o e s f n gn o rh n iey tee vr n n f rn u mie t a u e ter d n e h lt nr t n s r c : n t rc s a i gc mp e e sv l n i me t a i m n , ome s r o x aai eo h o ma h o ou h a o a
me  ̄ e n sr me tome s r erd ne aai nr t o u a im a t rc i nf l . er s l o a i me tn tu n a u et o x lt ef m rn u w se o k p l o ed T u t s w t t h s i t h a h o a r e i h e sh h t

2 0・
江 西能 源
20 ( 0 84)
沧海论 坛专栏
野外快速测定铀废石堆氡析出率
房 磊 杨 亚 新 吴信 民 陈越 杨 兴
( 资源与环境教 育部 重点实验室 ( 核 东华理工大学) ,南 昌 30 1) 3 03

土壤氡气测量在粤北某废弃铀矿治理评价中的应用

土壤氡气测量在粤北某废弃铀矿治理评价中的应用

土壤氡气测量在粤北某废弃铀矿治理评价中的应用氡普遍存在于我们的生活环境中。

氡是由镭、钍衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体,氡的放射性同位素有220Rn-226Rn共27種,其中,通常所指、最重要、寿命最长的是222Rn,半衰期为 3.82d,放出的α粒子能量为5.489MeV,经衰变后产生一系列子体,最后变成稳定的206Pb。

它没有颜色,也没有任何气味,氡气被吸入人体后对人体器官产生内照射,容易诱发肺癌,是一种对人体具有极大危害的气体。

因此氡气析出率是废弃铀矿区治理评价的一个重要指标。

运用氡气测量技术可以更加全面的对铀矿治理进行评价。

标签:概况;测量技术;结果与评价本文论述的是氡气及其子体测量技术在粤北某废弃铀矿区治理评价上的应用,对该废弃矿区的治理效果有一个初步认识判断,分析氡气的主要来源,为矿区氡气治理方面提供切实有效的建议。

1 废弃铀矿区的概况1.1 区域地质概况粤北地区属中低山区,海拔标高300-800m,地势陡峻,呈北高南低之势,植被发育。

该废弃铀矿位于贵东岩体东部,处于燕山期岩浆分异活动中心,东西向、北北东向断裂和北东东向中新生代全南断陷带复合部位,中基性脉岩发育,岩石自变质作用和热液活动作用强烈,铀被大量活化,铀矿化明显,与岩体西部对比具有非结构铀、钾、晶质铀矿、伽玛场、水中铀氡高(五高)及副矿物、钍、暗色矿物含量低(三低)的特点。

矿田内各期岩浆发育齐全,从基性到中性、酸性均有分布,是花岗岩、次火山岩和幔源的中性岩等三大岩浆岩带的强烈活动区。

1.2 测区概况开采单位在铀矿资源枯竭开采完成后,一般对废弃铀矿区是进行覆盖掩埋处理,将具有放射性的物质封存,然后在上面进行植草,进行边坡固定,防止水土流失而造成的二次污染。

但是这样治理的效果受到很多现场的实际情况影响,包括尾矿渣、雨水的冲刷、土壤的间隙传导等等的因素都会影响到治理后放射性水平,特别是氡气的浓度。

此次调查评价的是广东省粤北翁源县某废弃铀矿区的治理效果。

铀矿区居民室内氡污染水平调查与原因分析

铀矿区居民室内氡污染水平调查与原因分析

关键词
铀 矿区

污 染
I v siato n n l sso n o a o pol to n t r n u r src W l N G n e tg i n a d a a y i fi d orr d n lu i n i he u a i m o e dit it A Zhi n yo g , LH ,Cha ngr n o g ,
4 OO 21 1)
Ab ta t I oo a n p l in n r sde ila e f u an u e ditit wa e i s, h a on c c nta i sr c : nd r r do oluto i e i nta r a o r i m or s rc s s rou t e r d on e r ton a d pe s n ada in d e we e m uc ghe ha n r o alr ito os r h hi rt n max m u al a in s a da d. n or e o fnd outt e r a on i m v ueofn to t n r I d r t i h e s ofr d olu i a on p l ton, h c t i to ib ne po l i our e t r s n l di a um i e ia i ha t he t e on rbu in ofar or luton s c e m ic u ng ur ni m ne v ntl ton s f , ap
la h n il n s e r c a d o i d o a o o c n r t n wa n l z d t r u h t e c lu a i n f Ga s in e c i g f d a d wa t o k y r s t n o r r d n c n e t a i s a a y e h o g h ac lt s o u sa e o o a mo p e i i u in mo e n a e n t e me s r me t i h i l . e r s l h we h t t e c n rb t n o t s h rcd f so d 1 d b s d o h a u e n n t e fed Th e u t s o d t a h o ti u i f f a s o

某尾矿库周边水放射性分布特征及其评价

某尾矿库周边水放射性分布特征及其评价

doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2015.11.016某尾矿库周边水放射性分布特征及其评价蒋经乾,李玲,占凌之,高柏,张春艳(东华理工大学水资源与环境工程学院,南昌330013)摘要:分别测定某铀矿尾矿库排放水、渗滤水及浅层地下水样的放射性核素的比活度,估算周边居民直接饮用浅层地下水中放射性核素所致剂量并评价其影响。

结果表明,研究区尾矿库排放水、渗滤水和浅层地下水中238U 的放射性比活度平均值分别为5.80、8.10和2.38 mg/L,226Ra的放射性比活度平均值分别为1.55、2.95×10-1和5.68×10-3 Bq/L。

2种放射性核素所致的总待积有效剂量为0.961 mSv,比参考水平高出约一个数量级。

研究区的地下水放射性水平超标严重,饮用水不安全。

关键词:分布特征;238U;226Ra;放射性污染;评价中图分类号:X591 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2015)11-0000-00 Radioactivity Distribution Characteristics and Evaluation of Water of TailingsPeripheryJIANG Jing-qian, LI Ling, ZHAN Lin-zhi, GAO Bai, ZHANG Chun-yan(School of Water Resources and Environmental Engineering, East China Institute of Technology, Nanchang 330013,China)Abstract:Radionuclide specific activities of discharge water, percolating water, and shallow groundwater of tailings periphery were measured respectively. Nearby residents drink water directly from shallow groundwater, whose radionuclide doses were estimated and evaluated. The results show that radionuclide specific activity of 238U in discharge water, percolating water, and shallow groundwater of tailings periphery was 5.80, 8.10 and 2.38 mg/L respectively, and radionuclide specific activity of 226Ra was 1.55, 2.95×10-1 and 5.68×10-3 Bq/L respectively. Two kinds of radionuclide lead to the total effective dose of 96.1 mSv, approximately one order of magnitude higher than reference levels. The groundwater in study area is unsafe to drink as its radioactivity levels seriously exceed the according standard.Key words: distribution characteristics; 238U; 226Ra; radioactive pollution; evaluation随着核工业的发展及铀矿的开采、冶炼,累积了大量的废矿石和尾渣,它们大多露天堆放于尾矿库中。

衡阳铀厂尾矿库活性炭吸附法氡析出率监测结果分析

衡阳铀厂尾矿库活性炭吸附法氡析出率监测结果分析

滤湿措施的选择 、 仪器 改装 、 器 刻 度 和 条 件试 仪 验 , 成了方 法 的建立 和试验 , 次年氡 析 } 率监 完 本 H
测是该方 法 首次在 尾 矿库现 场应用 。
4 —— 烧 结 金 属 过 滤器 ;5 —— 储 气 室
图 1 活 性 炭 采 样 器 示 意 图
测量 点设 在衡 阳铀 厂铀 尾矿库 初级 坝上 平坦
测量 时间 的差异 依据氡 的衰变规 律进行 时间修 正 。
1 测 量 方 法[2 1] -
年氡 析 出率 测 量 采用 活 性 炭 吸 附法 , 方 法 该
经过为期 1a的试 验研 究 , 采样 器设 计 开发 , 从 到
1 — 炭 室 ;2 — 活 性 炭 ;3 — 铜 质 筛 网 —
退役 铀尾矿 库覆 盖 治理 前 一个重 要参 数是 年
的 7射线 强度 , 换算 成氡 析 出率 , 并 测量 结果 根 据
平均 氡析 出率 的测 定 , 它直 接 关 系 到铀 尾 矿 退 役
治理 的T作 量 和治理 成本 以及 治理效果 。笔 者 采 用活性炭 吸附法 对衡 阳铀厂 铀尾 矿库 年平均 氡析 出率 进行 了为期 1a的监 测 , 测 结果 表 明 , 活 监 用 性炭 累积方 法监 测铀 尾矿年 平均 氡析 出率具 有 采 样简 便 、 干 扰 能 力 强 , 其 是 受 降雨 的影 响较 抗 尤 小 、 值 比较 稳 定 , 量 可选 范 围 大 的突 出优 势 , 测 测 不失 为一种 很好 的氡 析 出率 监测 方法 。
第 4期

傅 锦 , : 阳铀 厂尾 矿 库活性 炭吸 附法氡析 出率监 测结 果 分析 等 衡
3 0
2 5

某铀矿环境空气中220Rn水平调查

某铀矿环境空气中220Rn水平调查

第35卷第3期2016年8月袖矿冶URANIUM MINING AND METALLURGYVol.35 No, 3Aug.2016某铀矿环境空气中22()R n水平调查张学礼,徐乐昌,彭阳(核工业北京化工冶金研究院,北京101149)摘要:为了解某铀矿环境中22°R n活度浓度水平及特征,采用R A D7测氡仪对该铀矿区周边环境空气中222Rn 和22()R n活度浓度水平进行了调查,对土壤中232T h比活度与空气中22°R n活度浓度的相关性及其影响因素进行 了探讨,并对公众受照剂量进行了估算。

调查结果表明,调查区环境空气中22°R n活度浓度属正常天然本底水 平,其频数分布类型为偏态,且近八成测量点处22°R n活度浓度大于222R n活度浓度;野外环境空气中22°R n及子 体活度浓度主要受土壤中232T h比活度和季节因素影响;调查区环境空气中22°R n及子体所致剂量占总氡剂量 的比例为近20%,应给予关注。

关键词:22G Rn; 222 Rn;铀矿;有效剂量中图分类号:X837 文献标志码:A文章编号:1000-8063(2016)03-0212-07doi:10. 13426/j. cnki. yky. 2016. 03. 012人类受到的天然辐射剂量(2. 4 mSv/a)接近 50%来自222Rn(l. 15 mSv/a)[1]。

半个多世纪以 来,对222R n的研究一直是辐射防护领域的热点问 题。

22°Rn(钍射气)是222R n的重要同位素,来源 于232T h天然放射系。

22°R n因其半衰期较短,仅为 55.6 s,在空气中迁移的距离短(<1m)[2]19,且其 子体在环境中的浓度较低,人们往往认为22°R n及 子体所致剂量可忽略,故而以前很少开展环境 22°Rn的研究。

云南某退役铀矿山氡析出率现状水平调查

云南某退役铀矿山氡析出率现状水平调查

收稿日期:2019-07-19云南某退役铀矿山氡析出率现状水平调查李建辉,合雪阳(云南省辐射环境监督站,云南昆明650000)摘 要:通过对云南某退役铀矿山氡析出率进行监测,了解了铀矿退役后周围氡析出率现状水平。

该铀矿山退役治理存在部分氡析出率点位超标,应该对超标点位区域进行治理。

关键词:退役铀矿山;氡析出率;监测中图分类号:X837 文献标志码:A 文章编号:1673-9655(2020)增-0146-021 目的某铀矿山为退役铀矿山,系云南省某州(市)周边山脉,始建于开国初期,目前处于退役状态。

铀矿冶设施退役工作中,废石堆和尾矿库是辐射环境评价中氡的主要来源[1],其中氡及其子体对环境和公众的污染和危害最为严重。

在废石堆和尾矿堆治理的标准中,规定了氡析出率的标准限值,根据氡析出率现状水平监测,了解该铀矿山退役治理结果是否满足要求。

2 方法云南省辐射环境监督站于2018年8月对该铀矿采冶场周围氡析出率进行了监测。

2 1 监测布点此次监测选点为II矿段、VI矿段、废水澄清池、废水池、尾矿库、尾矿库副坝、V矿段废石场、露天采矿点共8个点位。

2 2 监测项目及分析方法监测项目:氡析出率。

样品测量分析方法:《民用建筑工程室内环境污染控制规范(附录E土壤中氡浓度及土壤表面氡析出率测定)》调查使用仪器:RTM1688-2型氡测量仪。

3 结果表1 氡析出率监测结果名称点位氡浓度/(Bq/m3)点位数氡析出率/(Bq/m2s)测值范围Ⅱ矿段61#点位58#点位56#点位2991165173430 210 801 200 21~1 20Ⅵ矿段96#点位98#点位94#点位90#点位75032986012255740 522 284 151 760 52~4 15废水澄清池87#点位85#点位80#点位169931060631 170 210 420 21~1 17废水池65#点位71#点位68#点位35944575330 250 310 520 25~0 52尾矿库4#点位11#点位23#点位39#点位56625813955340 390 180 100 380 10~0 39—641—环境科学导刊 2020,39(增)CN53-1205/X ISSN1673-9655续表1 氡析出率监测结果名称点位氡浓度/(Bq/m3)点位数氡析出率/(Bq/m2 s)测值范围尾矿库副坝43#点位49#点位47#点位149091059232310 290 730 160 16~10 29Ⅴ矿段1900废石场103#点位109#点位118#点位127#点位134#点位144#点位1718120331531 51267 52936 5176261 188 301 060 872 021 220 87~8 30矿露天采矿点301#点位73810 510 514 结论此次退役铀矿山监测氡析出率测量值范围为0 10~10 29Bq/m2 s,根据《GB14586-93铀矿冶设施退役环境管理技术规定》中提出的0 74Bq/m2 s标准限值要求,治理区域Ⅱ矿段监测3个点位其中有2个点位超出标准,分别为56#、58#点位;Ⅵ矿段监测4个点位其中有3个点位超出标准,分别为90#、94#、98#点位;废水澄清池监测3个点位其中有1个点位超出标准,分别为87#点位;Ⅴ矿段监测6个点位6个点位均超出标准,尾矿库副坝监测3个点位其中有1个点位超出标准,该点位为43#点位,最高值出现在尾矿库副坝43#点位。

铀矿井排风井氡排放量连续测量

铀矿井排风井氡排放量连续测量
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2020.04.001
Method for Continuous Monitoring of Radon Emissions from Exhaust outlet in Uranium Mines
Long Huijia1, Feng Xu2 (1. Hunan Prevention and Treatment Institute for Occupational Diseases, Changsha 410000, China; 2. School of Nuclear Science and
照射的主要原因 。 [1-3] 目前,我国铀矿冶辐射防护工作的关注度很高,
但主要还是集中在开采技术方面的整治研究,而关于 排风井中气体对工作人员造成的辐射剂量估算研究不 多。有学者对我国铀矿井下空气中氡及其子体和国外 数据进行比较,结果表明,在同等通风情况下,我国 空气中氡及其子体含量相对于澳大利亚和俄罗斯高出 3 ~ 5 倍 。 [4-6] 我国学者曾采用气球法对国内 7 大主
收稿日期:2020-02-12 基金项目:本文系“环保部核与辐射安全监督管理技术支持”(JG201446)的阶段性研究成果之一。 作者简介:龙慧佳(1991-),女,湖南长沙人,硕士研究生,放射防护助理工程师,从事放射防护工作。
-1-
试验研究
中国资源综合利用
第4期
要铀矿来源地的 16 个排风井进行调研,结果发现, 这 16 个排风井氡浓度值保持在 6 ~ 428 kBq/m3[7]。美 国西北太平洋研究所采用闪烁室法对全美 27 个地下 铀矿山的排风井进行连续抓取样氡排放测量,发现不 同排风井氡排放率差别极大 [8]。因此,铀矿排风井氡 浓度及排放量的测量应成为铀矿开采监测的主要项目 之一,但我国现有的标准和规定中并没有对铀矿冶气 态流出物的排放限值做出要求 [9]。当前,我国铀矿排 风井的氡排放浓度在整个回风通道空间内具有一定分 布规律,氡析出率会受温度、湿度等环境参数的影响 而产生变化,实际工作中仅简单测量铀矿井内某处的 氡浓度和风量,只能粗略估算氡排放率。本文提出了 一种基于静电收集法的准确估算矿井氡排放率的连续 监测方法,为矿山环境管理和放射性流出物监测工作 提供了技术支持。

地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究

地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究

第43卷㊀第6期2023年㊀11月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.6㊀㊀Nov.2023㊃辐射防护评价㊃地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究武旭阳,孙㊀娟,连国玺,宋旺旺,安毅夫,高㊀扬(中核第四研究设计工程有限公司,石家庄050021)㊀摘㊀要:氡是铀矿采冶过程中释放的主要气载放射性流出物,地浸钻孔场区的氡释放主要来源于抽液孔,传统高斯模型对此类源项的适用性有限㊂用CFD 方法建立大气扩散数学模型耦合求解,探究了实际地形㊁氡源项和2019年的气象数据下某典型地浸铀矿山钻孔场区及周边近地面核素氡的浓度分布特征,并由个人剂量年均分布数学模型计算得到其所致的公众年有效剂量㊂结果表明:地形和大气风速对钻孔场区氡的迁移扩散具有重要的影响,风速占主导作用,风速越大,氡浓度越小,低地势凹洼处易造成排放源附近氡的积聚,局部污染较重;近地面氡的分布范围主要受风速和风向频率的协同作用影响,且随风速和风频的增大而变大;氡浓度衰减速度与扩散距离呈正相关性,但钻孔场区各抽液孔排放氡浓度水平较低,对环境氡浓度贡献值较小,对周边环境和公众辐射影响较小,其所致的个人剂量均不大于0.0011mSv ㊃a -1㊂研究结果可为地浸铀矿山钻孔场区布置和辐射安全距离的确定提供理论支持㊂关键词:地浸采铀;钻孔场区;氡扩散;CFD ;辐射安全距离中图分类号:TL75;X169文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-10-19基金项目:中核集团集中研发项目(中核科发(2018)111号)㊂作者简介:武旭阳(1992 ),男,2015年毕业于华北电力大学科技学院热能与动力工程专业,获学士学位,2018年毕业于华北电力大学动力工程专业,获硕士学位,工程师㊂E -mail:wuxuyang0312@㊀㊀铀矿冶设施气载流出物中放射性核素氡的释放源项分布广泛,在常规铀矿采冶工艺中,回风井㊁破碎车间㊁堆浸场㊁废石场和铀尾矿(渣)库等设施都会释放出大量氡[1],相比于常规工艺,地浸采铀工艺氡的产生量虽大为减少,但释放的氡经大气扩散迁移,对环境的辐射影响及对工作人员的放射性职业危害不可忽视[2]㊂关于放射性核素在大气中扩散的研究很多,葛宝珠等[3]详细比较了多种扩散模式对放射性核素的衰变㊁输送和扩散㊁干/湿沉降㊁重力沉降以及辐射剂量等处理方法,总结归纳了各模式下模拟的差异性;Leelo ᵡssy 等[4]着重从模型的物理机制㊁数值方法到应用做了综述,认为现阶段模型精度仍存在严重的瓶颈;高斯模型以K 理论为基础,是基于较多假定条件下的稳态模拟,模型简单,可快速地给出模拟结果,但计算结果精度不高[5];Jeong等[6]使用AERMOD-PRIME 模型确定了地形和建筑对核电站放射性核素在大气中的扩散有着重要影响;国内学者王文贤㊁叶勇军等[7-8]基于高斯烟雨模型对不同铀矿排风井气载流出物氡进行了大气扩散模拟;詹静等[9]对某铀尾矿库氡大气扩散研究表明,只要参数选择合理,高斯模式理论计算方法是可行的;高斯模型虽可以满足铀矿冶行业辐射环境评价标准要求[10],但无法准确反应出近场复杂地形对于模拟区域流场的影响,且对于局地小静风气象条件和复杂地形条件的模拟结果较差,不适用于源项近场的扩散模拟㊂计算流体力学模型(CFD)是利用三维有限体积方法求解模拟空气运动的Navier-Stokes 方程,得到复杂的微尺度风场和湍流场㊂Vervecken 等[11]研究指出CFD 模型对于近场小尺度范围内的放射性核素大气弥散,具有较好的适用性和较高的精确度;王博等[12]采用Fluidyn-PANACHE 软件,基于CFD 方法研究了核电厂址的大气扩散特征,结果表明该模型能够更好地模拟示踪剂在不同下风距离处的峰值浓度和烟羽宽度,且模拟结果的偏差统计分析表明CFD 模拟的随机偏差优于高斯;国内部分学者近年来利用CFD 方法对铀矿排风井和铀尾矿库氡扩散进行了一些研究,主要得到了不同风速㊁风向㊁下垫面粗糙度等条件下大㊀辐射防护第43卷㊀第6期气风场结构及氡的浓度分布状况[13],并参照公众个人有效剂量限值计算出铀尾矿库的防护范围[14-15]㊂但目前来看,针对铀矿冶领域主要侧重于应用高斯模型对常规开采气载源项释放氡的环境扩散研究,对于地浸采铀矿山钻孔场区氡的环境扩散研究相对较少㊂地浸铀矿山钻孔场区为若干个独立的开采单元组成,其中每个开采单元中又由固定数量的生产钻孔组成,用CFD模型可以更好贴合有密集型排放点源的复杂地形下的近场小尺度范围内氡的大气弥散㊂鉴于此,本文利用Fluidyn-PANACHE 软件中内嵌的CFD模型,以北方某典型地浸采铀矿山钻孔场区为研究对象,建立钻孔场区氡大气扩散数值模型进行模拟计算,考虑年风向㊁风速和风频的差异性对钻孔场区抽液孔气载流出物氡所致的周边环境中附加氡浓度(除环境本底外)分布的影响,掌握所有风向范围内的氡浓度分布,进而得到公众吸入氡所致辐射附加剂量,综合考虑确定合理的防护范围,以期为钻孔场区氡扩散的精准模拟和辐射安全距离确定提供可靠依据㊂1㊀数学模型1.1㊀钻孔场区气载流出物中氡大气扩散数学模型㊀㊀针对钻孔场区气载流出物中的氡,基于有限体积法的CFD模型对其进行大气扩散计算,并作以下简化假设:空气认为是不可压缩流体,遵循理想气体定律;排放源出口速度大小均一;排放源按照点源处理,忽略排放源几何尺寸;将污染物视为理想流体㊂考虑以上简化假设,控制方程可以表示为具有以下一般形式的对流扩散方程:∂(ρϕ)∂t+▽㊃(ρU rϕ)=▽㊃(Γϕ▽ϕ)+Sϕ(1)式中,ϕ为待求变量(动量㊁温度㊁浓度等);ρ为密度,kg㊃m-3;U r为速度矢量;Γϕ为ϕ的交换系数(粘度,热扩散系数等);Sϕ为ϕ的源项(污染物排放等)㊂湍流动能及其耗散率选择线性涡粘性湍流k-ε两方程模型,分别为:∂(ρk)∂t+(ρU r k)=▽㊃μl+μtσk()▽k+P k+P b-ρε-23ρk▽㊃U r+S v k(2)∂(ρε)∂t+(ρU rε)=▽㊃μl+μtσε()▽ε+εk[Cε1(P k+P b)-Cε2ρε]-23Cε1-Cε3 ()ρε▽㊃U r+S vε(3)式中,k为湍流动能;ε为k的耗散率;μl㊁μt分别为层流空气粘性系数和涡粘性系数;σk㊁σε分别为k和ε的湍流Prandtl数,取值分别为1.0和1.314; Pk㊁P b分别为k的机械产生速率和浮力产生速率; Cε1㊁Cε2㊁Cε3均为方程经验常数,取值分别为1.44㊁1.92和-1.0;S v k㊁S vε为由于地形起伏产生的源项㊂考虑到大气边界层模型(PBL)中垂直结构对污染物扩散有很大影响,在求解上述控制方程及k-ε两方程模型的同时,需给定边界条件的入口垂直剖面的温度及速度,以Monin-Obukhov相似理论为依据,得到对数法则下的平均速度和温度的垂直分布表达式:U(z)=u∗κln z z()-Ψm zL()+Ψm z0L()éëêêùûúú(4)θ(z)=θ(z r)+θ∗κσh ln z zr()-Ψh zL()+Ψh z rL()éëêêùûúú(5)式中,U为平均速度;z为高度;u∗为表面摩擦速度;κ为冯卡门常数,取值0.41;z0为地面粗糙度因子;L为Monin-Obukhov长度;Ψm为动量稳定性修正;θ为温度势;θ∗为温度尺度;z r为风速计高度;Ψh为温度势稳定性修正㊂1.2㊀大气氡浓度年均分布数学模型㊀㊀研究中为使模拟计算结果更加精确,在优化模型网格划分后,首先基于各月份风玫瑰图的组合气象条件开展扩散模拟计算,对各计算网格的扩散浓度结果所对应的出现频率加权平均,得到各月中的大气氡平均浓度,以分析不同月份中氡大气扩散规律,并在此基础上取算数平均,计算得到各计算网格的氡浓度年均分布情况,钻孔场区区域及周边年均氡浓度分布的计算公式为[8]:武旭阳等:地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究㊀C m Rn (x ,y ,z )=ðiCRn(x ,y ,z )f m ,i (6)C aRn(x ,y ,z )=112ðmC m Rn (x ,y ,z )(7)式中,i 为风向的方位数,取风玫瑰图中16个风向扇区;m 为月数,取全年12个月份;C Rn (x ,y ,z )㊁f m ,i 分别为m 月份中i 风向下网格坐标(x ,y ,z )处的空气氡浓度(Bq ㊃m -3)和所对应的频率;C m Rn (x ,y ,z )㊁C a Rn (x ,y ,z )分别为网格坐标(x ,y ,z )处空气月均㊁年均氡浓度,Bq ㊃m -3㊂1.3㊀氡所致公众个人有效剂量年均分布数学模型㊀㊀公众的生产生活环境大多处于近地表5m 高度范围内,且公众个人年有效剂量为辐射效应评价中一项重要指标,因此上文中有效获取近地表空气中附加氡浓度的年均分布是评价工作中的关键环节,在研究中一般z 取值为0;辐射防护安全距离的确定是一个很复杂的问题,主要受污染源特征㊁当地气象㊁地形条件㊁剂量限值及人口分布等因素的综合影响,前三种影响因素在上文中的氡扩散模型中已加以体现,公众吸入附加氡所致辐射剂量,其计算公式如下[16]:E a Rn (x ,y ,0)=C a Rn (x ,y ,0)ˑF ˑDF Rn ˑT ˑ10-6(8)式中,E a Rn (x ,y ,0)为近地表处附加氡所致个人年有效照射剂量,mSv ㊃a -1;C a Rn (x ,y ,0)近地表处空气年均氡浓度,Bq ㊃m -3;DF Rn 为剂量转换因子,取6.1nSv ㊃(Bq ㊃h ㊃m -3)-1;F 为平衡因子,取0.4;T为居留时间,保守取8760h ㊃a -1㊂2㊀源项监测及基础参数获取2.1㊀钻孔氡浓度监测㊀㊀为尽可能减少其它氡释放源项的影响,在研究中选取了相对独立的钻孔场区,7采区共计抽液孔215个,通过均匀布点选取26个抽液孔,采用KF -606B 固体核径迹累积氡探测器,将探测器固定于孔内部,并在距钻孔场区5km 范围处布设环境本底对照点2处,对抽液孔内气体和环境本底同步进行为期6个月累积时长氡浓度监测㊂在去除环境本底后,抽液孔氡浓度范围为90.89~248.29Bq ㊃m -3,平均值为145.02Bq ㊃m -3㊂2.2㊀地形测量及钻孔定位㊀㊀根据研究需要,对钻孔场区所在区域5km 范围内地形高程实地测量,并准确定位215个源项钻孔,为模型建立提供地形数据,如图1所示,区域地形较为平坦,海拔处于958~970m 之间,并构成北东向的梯形洼地㊂图1㊀研究区域三维模型图Fig.1㊀3-D Model of the study area2.3㊀气象条件观测㊀㊀气象条件来自场区自建地面气象观测系统典型地面高度10m 处2019年度采集的实际观测数据,氡在大气扩散过程中,风速和风频是影响其扩散程度的主要因素,研究中选用2019年12个月中16方位的风速和风频(见表1),为尽可能减小环境温度㊁湿度对扩散产生的影响,在研究中选用各月平均温度和平均湿度(见表2)㊂2019年全年风玫瑰图如图2所示㊂3㊀数值模拟3.1㊀CFD 三维建模㊀㊀将现场地形测量高程数据转换为shapefile 文件(一种空间数据开放格式文件),直接导入软件㊀辐射防护第43卷㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀表1㊀钻孔场区2019年各月风速风向频率表Tab.1㊀Frequency of wind speeds &directions in the borehole area over each month of the year 2019表2㊀钻孔场区2019年温度和湿度月平均值Tab.2㊀Monthly average of temperature and humidity in borehole area in 2019图2㊀2019年全年风玫瑰图Fig.2㊀Annual wind rose diagram for 2019生成地形条件,并由抽液孔的GPS 定位精确设定排放点源位置;计算域水平范围呈6km ˑ6km 正方形,高度为500m,采用三级嵌套网格划分,嵌套域由内至外分别为2km 和4km,为提高网格与源项㊁地形的贴合程度,使用非结构化三角形网格对计算域进行划分,兼顾实现计算精度和效率,经数次划分和试算,最终将计算区域划分为共计30万个5面体非结构化网格,如图3所示㊂3.2㊀数值方法㊀㊀基于有限体积法,控制方程的扩散项和对流项均采用迎风差分格式进行离散,压力和速度的耦合方式采用SIMPLE 法,时间推进格式选择稳态求解,氡释放源项和地面采用壁面边界条件,其他设置为入口和出口边界条件㊂通过求解连续性方程㊁动量方程和k -ε湍流方程得到大气风场和温度场结构,基于空气中的温度差,对气流施加重武旭阳等:地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究㊀图3㊀网格划分及区域加密Fig.3㊀Meshing and region refinement力,进而求解得到各气体污染物物种浓度分布㊂3.3㊀边界条件㊀㊀结合钻孔场区所在的铀矿区当地典型的气象㊁地形条件,文中选取D类(中性)大气稳定度,抽液孔的源项氡释放浓度均选用平均值145.02 Bq㊃m-3,排放高度为0.2m,研究区域全年月平均气温在-19.73~24.17ħ之间,温差较大,对统计后的2019年12个月份气象windrose开展独立计算,共192种环境风速㊁风向和温湿度的不同组合工况㊂4㊀结果和讨论4.1㊀钻孔场区及周边不同月份近地表氡浓度分布规律㊀㊀2019年各月份所对应的月平均氡浓度等值线分布图如图4所示,氡在大气中的扩散随着环境条件的变化,明显呈现出不同的分布规律,环境条件主要受风速和风向频率影响㊂结合表1中各月份风速风向频率分布,随着风速和风频的增大,氡的扩散范围变大,随着距离的增大,氡浓度衰减很快;结合图5中各月份中氡平均扩散浓度最大值与月均风速的关系,风速对氡在大气中扩散程度的影响最为直接,风速越大,氡浓度越低,钻孔场区同时间段内所对应的氡浓度最大值与平均风速呈现负相关规律,其中月平均风速在5月达到最大值5.71m㊃s-1时,氡浓度降至最小值,为0.36 Bq㊃m-3;钻孔场区中,在不同月份环境条件下,区域地形对氡的扩散结果呈现的规律较为一致,在㊀㊀㊀㊀㊀㊀图4㊀2019年不同月份平均氡浓度等值线分布图Fig.4㊀Distribution of average concentrations ofradon across months of2019㊀辐射防护第43卷㊀第6期图5㊀2019年不同月份下平均氡浓度最大值与风速的关系图Fig.5㊀Relationship between maximum radon concentration and wind speed across months of2019海拔960~962m之间的低地势凹洼处均呈现氡的积聚,这主要是由于在大气风场中,低地势洼地有较为明显的漩涡存在㊂4.2㊀钻孔场区及周边近地表年均氡浓度分布规律㊀㊀对2019年各月份的扩散氡浓度进行加权平均,可知钻孔场区边界氡浓度贡献最大和最小值分别为0.90Bq㊃m-3和0.24Bq㊃m-3,位于钻孔场区东㊁西边界处,在东㊁南㊁西三个边界外围100m 范围内,氡浓度逐渐降低至0.01Bq㊃m-3,在北边界外围50m范围以外,氡浓度均已小于0.01 Bq㊃m-3,并且扩散范围小于前三个边界外围(见表3);结合图2全年风玫瑰图可知,氡在大气中的扩散范围与风频呈正相关关系,风频越大,扩散范围越大㊂年均氡浓度值线分布如图6所示,可以看出,钻孔场区内部氡浓度贡献最大值为1.47Bq㊃m-3,其临近的钻孔中心点氡浓度贡献值为0.41 Bq㊃m-3,此钻孔位于海拔960~962m之间地势较低处,可知较低地势易造成排放源附近氡的积聚,使得局部氡浓度较高,污染相对严重㊂图6㊀年均氡浓度等值线分布图Fig.6㊀Distribution of annual radonconcentration in average表3㊀钻孔场区边界外围不同距离处的氡浓度分布全年平均值(Bq㊃m-3)Tab.3㊀The annual mean value of radon concentration distribution at different distances around the boundaryof borehole area(Bq㊃m-3)4.3㊀辐射安全距离确定㊀㊀我国现行标准‘铀矿冶辐射防护和环境保护规定“(GB23727 2020)对地浸采铀钻孔场区辐射防护距离无明确要求,但需合理评估钻孔场区内氡源项造成的公众附加剂量,以确保辐射环境影响可接受,故在钻孔场区及外部整体区域中,钻孔释放的源项氡在大气扩散中导致环境增加的氡浓度所带来的辐射危害是本文研究的重点㊂㊀㊀在钻孔场区边界外围区域氡所致公众个人剂量最大值为0.0192mSv㊃a-1,出现在东边界处;钻孔场区各边界外围50m处,氡所致的公众个人剂量均不大于0.0011mSv㊃a-1(见表4);由图5的氡浓度最大值计算得到钻孔场区内氡所致公众个人剂量最大值为0.0314mSv㊃a-1,位于海拔960~武旭阳等:地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究㊀962m之间地势凹洼处的钻孔附近;就钻孔场区及外部整体区域而言,其值均远远低于我国现行标准‘铀矿冶辐射防护和环境保护规定“(GB 23727 2020)规定的运行期公众照射的剂量约束值0.5mSv㊃a-1,由此可知钻孔源项氡对周边环境和公众辐射影响较小㊂表4㊀钻孔场区边界外围不同距离处氡所致公众个人剂量(mSv㊃a-1)Tab.4㊀Public personal annual dose at different distances outside the boundary of borehole area(mSv㊃a-1)5㊀结论在某典型地浸采铀矿山钻孔场区的实际地形测量㊁核素氡源项监测和气象要素观测的基础上,建立核素氡大气扩散数学模型,利用CFD数值模拟方法,研究了地浸钻孔场区氡对周边环境的影响㊂针对地浸采铀钻孔场区氡源项特点,基于流体力学方法建立了一套更为准确和适宜的氡扩散模拟和辐射安全距离确定方法,可为同类矿山钻孔场区布置及钻孔分布提供参考㊂(1)对不同月份近地表氡浓度分布结果,风速对氡的扩散影响最为直接,风速越大,氡浓度越低;氡的分布范围主要受风速和风频协同作用的影响,随着风速和风频的增大,氡的扩散范围变大,随着距离的增大,氡浓度衰减很快;钻孔场区内部的抽液孔周围,较低地势凹洼处氡的聚集程度较为明显㊂(2)由钻孔场区及周边近地表年均氡浓度分布,得到其所致的个人剂量均不大于0.0011mSv㊃a-1,钻孔场区各抽液孔排放氡浓度水平较低,对环境氡浓度贡献值较小,对周边环境和公众辐射影响较小㊂(3)氡的大气扩散受诸多因素影响,过程极为复杂,后续研究工作中,将考虑沉降参数的影响㊂同时,结合现场监测数据,进一步开展网格优化和参数校验,以提高氡扩散数值模拟结果的准确性和精确度㊂参考文献:[1]㊀杨巍,杨亚新,曹龙生,等.某铀尾矿库中放射性核素对环境的影响[J].东华理工大学学报(自然科学版),2011,34(2):155-159.YANG Wei,YANG Yaxin,CAO Longsheng,et al.Environmental impact of radionuclides from uranium tailings[J].Journal of East China University of Technology(Natural Science),2011,34(2):155-159.[2]㊀张学礼,徐乐昌.地浸采铀设施氡的辐射照射及其控制措施[J].核安全,2016,15(1):17-22.ZHANG Xueli,XU Lechang.Radiation exposure and its control measures of radon from facilities for in-situ leaching of uranium[J].Nuclear Safety,2016,15(1):17-22.[3]㊀葛宝珠,陆芊芊,陈学舜,等.放射性核素大气扩散数值模拟研究综述[J].环境科学学报,2021,41(5):1599-1609.GE Baozhu,LU Qianqian,CHEN Xueshun,et al.A review of the numerical simulations of the atmospheric dispersion of radionuvlides[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2021,41(5):1599-1609.[4]㊀Ád m Leeloᵡssy,Istv n Lagzi,Attila Kov cs,et al.A review of numerical models to predict the atmospheric dispersion of㊀辐射防护第43卷㊀第6期radionuclides[J].Journal of Environmental Radioactivity,2018,182:20-33.[5]㊀Connan O,Smith K,Organo C,et parison of RIMPUFF,HYSPLIT,ADMS atmospheric dispersion model outputs,using emergency response procedures,with85Kr measurements made in the vicinity of nuclear reprocessing plant[J].Journal of Environmental Radioactivity,2013,124(1):266-277.[6]㊀Jeong H,Park M,Jeong H,et al.Terrain and building effects on the transport of radioactive material at a nuclear site[J].Annals of Nuclear Energy,2014,68:157-162.[7]㊀王文贤,张晓文,徐乐昌,等.铀矿通风尾气中氡扩散的Matlab模拟[J].铀矿冶,2014,33(3):147-150.WANG Wenxian,ZHANG Xiaowen,XU Lechang,et al.Application of Matlab for radon diffusion in exhaust of uranium mine [J].Uranium Mining and Metallurgy,2014,33(3):147-150.[8]㊀叶勇军,李实,黄春华,等.铀矿排风井周边地表大气氡致辐射效应的数值模拟[J].南华大学学报(自然科学版),2018,32(1):1-9.YE Yongjun,LI Shi,HUANG Chunhua,et al.Numerical simulation of radon radioactive effects for the surface around uranium mine exhaust outlet[J].Journal of University of South China(Science and Technology),2018,32(1):1-9. [9]㊀詹静,李向阳,旷梅华,等.某铀尾矿库氡析出对安全防护距离影响分析[J].工业安全与环保,2014,40(3):47-50.ZHAN Jing,LI Xiangyang,KUANG Meihua,et al.Effect of uraninm radon exhalation in one uranium tailings on radiation safety protection distance[J].Industrial Safety and Environmental Protection,2014,40(3):47-50.[10]㊀孙娟,连国玺,柏学凯,等.AERMOD模型在铀矿冶大气环境影响评价中的应用[J].铀矿冶,2015,34(1):39-43.SUN Juan,LIAN Guoxi,BAI Xuekai,et al.Application of AERMOD model in environmental impact assessment of atmosphere forecasting in uranium mining and mill[J].Uranium Mining and Metallurgy,2015,34(1):39-43. [11]㊀Lieven V,Johan C,Johan M.Dynamic dose assessment by Large Eddy Simulation of the near-range atmospheric dispersion[J].Journal of Radiological Protection,2015,35(1):165-178.[12]㊀王博,栾海燕,吴晗,等.核电厂野外示踪试验的三维数值模拟研究[J].中国环境科学,2016,36(10):2950-2956.WANG Bo,LUAN Haiyan,WU Han,et al.Three dimensional numerical simulation of field tracer experiment for atmospheric dispersion around a domestic nuclear power plant[J].China Environmental Science,2016,36(10):2950 -2956.[13]㊀谢东,王汉青,刘泽华,等.铀矿通风尾气中气态放射性核素氡大气扩散数值模拟[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(2):829-834.XIE Dong,WANG Hanqing,LIU Zehua,et al.Numerical simulation of atmospheric dispersion of gas radioactive nuclides radon from uranium ventilation shaft exhausts[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2013,44(2):829-834.[14]㊀刘振昊,彭小勇,熊军,等.平地型铀尾矿库氡大气扩散数值模拟及环境效应分析[J].安全与环境学报,2012,12(3):93-96.LIU Zhenhao,PENG Xiaoyong,XIONG Jun,et al.Numerical simulation of atmospheric diffusion of radon emitted from ground uranium tailings impoundment and environmental effects[J].Journal of Safety and Environment,2012,12(3):93-96.[15]㊀谢清芳,彭小勇,万芬,等.植被覆盖对铀尾矿库氡大气扩散影响的数值模拟[J].安全与环境学报,2013,13(6):264-268.XIE Qingfang,PENG Xiaoyong,WAN Fen,et al.Numerical simulation of the influence vegrtation-covered area on the atmospheric diffusion of radon emanating from the uranium tailings impoundment[J].Journal of Safety and Environment, 2013,13(6):264-268.[16]㊀陈学敏,杨克敌.现代环境卫生学[M].北京:人民卫生出版社,2008.CHEN Xuemin,YANG Kedi.Modern environmental hygiene[M].Beijing:People s Medical Publishing House,2008.武旭阳等:地浸采铀钻孔场区氡致周边辐射环境影响研究㊀Study on the influence of radon on the surrounding radiationenvironment of in-situ leaching uranium mine borehole areaWU Xuyang,SUN Juan,LIAN Guoxi,SONG Wangwang,AN Yifu,GAO Yang(The Fourth Research and Design Engineering Corporation of CNNC,Shijiazhuang050021) Abstract:Radon is the main gaseous radioactive effluents released in the process of uranium mining and metallurgy,and radon release in in-situ leaching uranium mine borehole area mainly comes from the liquid extraction hole.The applicability of the traditional Gaussian model to such source terms is limited. Concentration distribution characteristics of radionuclide radon near ground surface in borehole area and its surroundings of a typical in-situ uranium leaching mine was studied by establishing CFD atmospheric diffusion mathematical model to couple solution under the actual terrain,radon source term and2019meteorological data,and the annual effective dose of the public was calculated by the annual average distribution mathematical model of individual dose.The results showed that terrain and wind speed had an important impact on radon diffusion in the drilling site,and wind speed played a dominant role.The higher the wind speed,the lower the radon concentration.Low and concave areas were easy to cause radon accumulation near emission sources,and local pollution was heavier.The distribution range of radon near the ground was mainly affected by the synergistic effect of wind speed and wind direction frequency,which grew as the latter increases.There was a positive correlation between radon concentration decay rate and diffusion distance.However,the radon emission concentration was at low level from liquid extraction hole,which had small contribution to the environmental radon concentration,impact on the surrounding environment and the public radiation,and the individual dose was not more than0.0011mSv㊃a-1.This study provides the theoretical supports for the layout of borehole area and the determination of the radiation safety distance.Key words:in-situ uranium leaching;borehole area;radon diffusion;CFD;radiation safety distance㊃消㊀息㊃世界核协会发布‘核燃料报告:2023 2040年全球需求和供应情景“㊀㊀ʌ据美国核学会网站2023年9月12日报道ɔ世界核协会在最新发布的‘核燃料报告:2023 2040年全球需求和供应情景“中称,未来几年核燃料服务和核电装机容量的需求增长将超过此前预期㊂在参考情景中,到2040年,可运行的核电装机容量将从目前的3.91亿千瓦增加到6.86亿千瓦,将比世界核协会2021年的预测高出7100万千瓦㊂在低值和高值情景中,到2040年,核电装机容量将分别达到4.86亿千瓦和9.31亿千瓦㊂在参考情景中,到2040年,反应堆对铀燃料的需求预计将从目前的约6.565万吨铀增加至约13万吨铀㊂在低值和高值情景中,到2040年,铀需求将分别上升到近8.7万吨铀和近18.43万吨铀㊂与2021年版相比,2023年版报告中现有反应堆的计划运行寿期更长㊂这一变化是基于一些国家宣布允许部分现有反应堆运行长达60或80年㊂此类延寿可能适用于全球140多座反应堆,主要是出于对经济㊁减排目标和能源安全的考虑㊂(来源:中国核能行业协会网站)。

复杂管网式地下铀矿井氡浓度分布研究

复杂管网式地下铀矿井氡浓度分布研究

复杂管网式地下铀矿井氡浓度分布研究张德华;刘晓超;王汉青【摘要】为了研究井下氡浓度分布情况,对复杂管网式地下铀矿井氡浓度进行了研究,建立了铀矿井的三维物理模型,并基于CFD软件对铀矿氡浓度进行数值模拟,得出了与实际情况较接近的氡浓度分布图.研究结果表明,在通风管入口附近氡浓度较小,掘进面附近的氡浓度较大.氡浓度在垂直方向上,高度与氡浓度成反比关系.【期刊名称】《南华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(033)003【总页数】6页(P15-20)【关键词】铀矿井;CFD模拟;氡浓度分布【作者】张德华;刘晓超;王汉青【作者单位】南华大学资源环境与安全工程学院,湖南衡阳421001;中核第四研究设计工程有限公司,河北石家庄050000;南华大学资源环境与安全工程学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TD7110 引言近年来,人们针对铀矿氡浓度模拟进行了大量的研究工作。

E.Fournier[1]等认为材料内部氡的迁移过程可以分为3个过程,依次为衰变、分子扩散以及释放,其中,释放过程主要受释放系数的影响,扩散过程主要受扩散系数的影响,两者均与含水量有密切关系;A.Klimshin[2]根据通风空气交换次数、地下空间几何条件以及土壤中氡产生能力等提出了氡浓度的理论计算模型,并将其应用到具体的铀矿山;F.Perrier [3]等通过理论基础,建立了关于描述氡及其氡子体浓度影响与隧道空气通风换气次数的数学模型。

覃剑飞[4]等应用地下工程氡防护技术的基本原理和方法,从理论上对铀矿井岩壁、留矿堆、充填体、采空区等氡源项氡析出建立数学计算模型,并对其进行了分析和简化;戴剑勇等[5]以铀矿井巷道为研究对象,探讨氡在多孔介质中的渗流-扩散迁移规律,分析巷道内稳态和非稳态下氡的析出与分布,建立氡浓度安全作业条件下的铀矿井巷道通风可靠性模型,并利用MATLAB PDE工具箱开展了巷道氡迁移模拟及巷道通风可靠性数值分析;冀东[6]等运用流体力学软件模拟某铀矿床采场氡浓度分布,模拟结果显示:沿着入风方向,氡浓度分布的变化以矿堆位置为临界点,呈升高、降低再升高的变化趋势。

云南某铀矿采冶场退役后对周围辐射环境影响水平调查

云南某铀矿采冶场退役后对周围辐射环境影响水平调查

云南某铀矿采冶场退役后对周围辐射环境影响水平调查何滔滔【摘要】The radiation level of a retired uranium mining area in Yunnan was investigated and analyzed.The re-sults showed that the whole area had partial non-point source pollution and point source pollution.The key area hasn′t been polluted.The radiation level of the drinking water source and the industrial water source were under the backgroundlevel.However,it is not feasible for the local villagers to use the slag site as their planning domestic landfill site.%对云南某铀矿退役采冶场周围辐射环境影响情况进行调查分析,结果显示:整个区域呈部分面源和点源污染,重点区域没有被污染,饮用水源地、生产用水等测值均在该地区土壤中、水中天然放射性核素含量范围内。

但是该村村民打算用铀矿采冶场遗留下来的渣场作为居民生活垃圾填埋场是不可行的。

【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P87-89)【关键词】铀矿;退役;辐射;环境;影响;调查;云南【作者】何滔滔【作者单位】云南省辐射环境监督站,云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】X837某铀矿采冶场始建于1970年,止于1976年。

该铀矿采冶采用的提炼工艺为:铀矿→研磨→入池浸泡(加硫酸、锰)→过滤→提取,产生的废渣堆放于附近的水塘及现在的堆场。

某铀矿山废石堆场氡污染调查

某铀矿山废石堆场氡污染调查

某铀矿山废石堆场氡污染调查张叶;张雄杰;覃国秀【摘要】通过对某铀矿山11个废石堆场氡析出率和大气氡浓度的测量及氡所致年有效剂量估算表明,该矿山正在使用的废石堆场氡析出率值均超出了国家规定的管理限值水平,只有退役治理后的废石堆场氡析出率在管理限值以内;矿山废石堆场产生的大气氡浓度值为72.35 Bq/m3,其所致的年有效剂量值为0.69 mSv.%In this paper,the radon exhalation rate and radon concentration on 11 waste dumps of a uranium mine were measured,and the annual effective dose caused by radon was calculated.The results showed that the radon exhalation rate value measured on the waste dump in use was beyond the limit prescribed by the state management level,only the value on the remediated decommission waste dump was lower than the management limit.At the same time,the average atmospheric radon concentration above the waste dump was 72.35 Bq/m3,and its annual effective dose was 0.69 mSv.【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】4页(P174-177)【关键词】废石堆场;氡析出率;大气氡浓度;年有效剂量【作者】张叶;张雄杰;覃国秀【作者单位】东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心,江西南昌 330013;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京 210016;东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心,江西南昌 330013;东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】X508氡是天然放射性铀系列衰变过程中产生的唯一的气态元素。

铀尾矿粒度对氡析出影响的蒙特卡罗模拟

铀尾矿粒度对氡析出影响的蒙特卡罗模拟

铀尾矿粒度对氡析出影响的蒙特卡罗模拟李咏梅;谭凯旋;周泉宇;刘泽华;李春光;周新尧【摘要】基于核反冲理论建立了铀尾矿氡析出的数学模型和蒙特卡罗模拟方法,模拟了不同含水饱和度条件下铀尾矿颗粒粒度对氡析出的影响。

结果表明,镭分布于颗粒表面时,4种含水饱和度(5%、20%、50%、75%)条件下的 K均随颗粒尺寸的增大先增大后趋于稳定。

镭分布在距颗粒表面34 nm和68 nm时,含水饱和度为5%或20%的条件下,K先增加后趋于稳定,而含水饱和度为50%或75%的条件下, K随颗粒尺寸的增大先稍有下降然后逐渐稳定。

运用蒙特卡罗方法计算了各铀尾矿样品的氡析出率,计算的氡析出率与实测铀尾矿氡析出率符合较好,相对误差为3%~9%。

%A mathematical model and Monte-Carlo simulation method of radon exhala-tion from uranium tailings were developed based on the nuclear recoil theory .The grain size effect on radon exhalation under different moisture contents was simulated .When radium is distributed on grain surface , K increases with grain size and then remains a constant value under moisture contents of 5% ,20% ,50% and 75% .When radium is distributed to a depth of 34 nm or 68 nm from the surface ,K firstly increases with grain size and then reaches a constant value under moisture contents of 5% and 20% ,and K decreases with the increase of grain size and then becomes a constant value under mois-ture contents of 50% and 75% .The radon exhalation rate of the uranium tailings sam-ples was calculated by Monte-Carlo method .The calculated radon exhalation rate agrees well with that obtained by experiment ,and the relative error is 3%-9% .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】4页(P1725-1728)【关键词】铀尾矿;氡析出率;蒙特卡罗模拟【作者】李咏梅;谭凯旋;周泉宇;刘泽华;李春光;周新尧【作者单位】南华大学核资源工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学城市建设学院,湖南衡阳 421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳 421001【正文语种】中文【中图分类】TL75;X591氡及其子体是危害人类健康的主要天然放射源,而铀尾矿是氡的一个重要来源,铀尾矿产生的氡可通过迁移进入大气。

某铀矿地质勘探设施放射性源项调查

某铀矿地质勘探设施放射性源项调查

某铀矿地质勘探设施放射性源项调查作者:连相宇来源:《西部资源》2021年第04期摘要:建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,完成重点地区历史遗留地质勘探设施的环境治理是我国“十三五”期间的重要任务之一。

本文对安徽省东南地区某铀矿地质勘探设施进行了放射性源项调查,主要在废矿堆以及坑口附近开展辐射环境检测工作,并对结果进行分析评价,提出合理化建议,为地质勘探设施的下一步退役整治项目提供了依据。

关键词:铀矿;地质勘探设施;废矿堆;源项调查1.概况近些年来,随着社会的快速发展,我国铀矿普查勘探工作在取得优异成果的同时,也带来一定的环境问题,如堆积或排放地表的废矿、废水,不同程度地污染了地面、农田、水体,已挖掘的坑口,由于误入(或坠落)而给人畜带来安全危害和放射性危害,其中堆积于地表的副产矿石,铀品位约在0.01%以上,极个别的达到1%。

这些危害因素给环境带来负面影响,危及公众的安全,必须尽快予以治理。

本次放射性源项调查的铀矿地质勘探设施位于安徽省东南部,包括26个坑口和8个废渣堆,其中无水坑口15个,有水坑口11个。

铀矿地质勘探结束后,未对坑口进行任何形式的处理。

遗留的坑口不仅有222Rn及其子体外逸等放射性危害,还有人畜误入的一般性安全危害。

因此有必要对坑口和废渣堆进行源项调查,掌握退役设施的放射性水平,提出预防治理措施,确保当地人居环境安全。

2.调查方法及技术参数本次源项调查主要以坑口及废矿堆为主,检测因子包括:坑口的空气氡浓度、坑口水中铀镭浓度,以及废矿堆的γ辐射剂量率和氡析出率。

2.1γ辐射剂量率参考《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)、《环境地表γ辐射剂量率测量规范》(GB/T14583-93)规范,γ辐射剂量率采取10m×10m网格布点且不少于5个。

采用即时测量,使用FD-3013H型号的γ辐射剂量率仪直接测量出监测点位上的γ空气吸收剂量率瞬时,测量时仪器高于地面1m,探头与人体的距离大于30cm。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。




第 2 卷 5

图 1 K 6 6型氡累积探测器结构示意 图 F0
Fi . T e sr cu e o d lKF 0 a s e r d n mo i r g 1 h tu tr fmo e 6 6 p s i a o nt v o
1 .外壳 , .底座 , .C 3 2 3 R 9盖板 , .挂钩 , .挂夹 , .C 3 4 5 6 R 9片 , .C 3 7 R 9卡环 , .滤膜 , .滤膜卡环 8 9
第2 5卷
第 7期



Vo.2 .N . 1 5 o7
20 0 2年 7月
N C E RT C NQ E U L A E H IU S
Jd 0 2 l y2 0
某 铀 尾 矿 库 周 边 地 区 氡 调 查
杨 明理 SijTknm 蔡振 民 李先 杰 何 文 星 hni ooa i
凸紧密连接 , 操作人 员借助工具 可以方便地打开进行更换 探测元件和滤膜等工作 , 但用户难 以打开 ; 设计有挂钩和别 夹便于挂放或人员佩带 ; 外形尺 寸为高 2 m 直径 6 m 8 m、 0 m, 重量约 2 g 5 。蚀刻条件为 6 o LN O m l a H溶液 ,0 / 6 ℃水浴恒 温化学 蚀刻 2 , 4h 测读 方式 为光 学 显 微 镜 一摄 像 一微 机显
1 核 工业第六研究所 ( 衡 阳 4 10 ) 2 0 1 2 (日本放射线 医学科学综合研究所 )
3 核 工业 衡 阳铀 水 冶 厂 ( 衡阳 4 10 探测器和 日本的 M F0 氡 K一Ⅱ 氧 累积 探测器 , 某尾 矿库周边 地 氡/ 对
2 测量仪器
铀尾矿库析 出的氡弥散到大气中后随风飘散或扩散到周 围环境 , 空气中的氡浓度受风向、
季节、 降雨、 温湿度等因素的改变而呈现时间和空间上的不规则分布和变化 , 多地点的布点 、 累 积测量的采样方法可以消除这种影响。无源式氡累积探测器是合适 的测量仪器, 既具有所要 求 的足够 的灵 敏 度 和准确 性 , 又适 于 大规模 调查 。
本次调查测量空气 中氡浓度 , 采用 的是核工业第六研究所研制的 K 66型氡 累积探测器 F0 和 日本放射医学研究所 的 MK一Ⅱ型 氢累积探测器 ( 见图 1 和图 2 。 )
第一作者 : 明理 , , 6 杨 男 1 2年 3 出生 ,93年毕业于南京大学物理系核物理专业 , 9 月 18 现从事辐射 防护工作 。 高级工程师 收稿 日期 : O — 1 2 2 2 0—9 O
内 。3 O年来 , 经过 不断 的更 新 、 造 , 改 已发 展 成 为 占地 面 积 约 10万 平 方 米 、 9个 坝 段 与 3 7 由
个丘陵山头围拦而成的“ 平地型” 尾矿库 。尾矿库 内贮存 了超过一千万吨的铀尾矿 , 其对周围 环境、 大气的放射性污染 , 对周围居民的放射性危害不容忽视。 区域 呈湿 润 型亚 热带 大 陆 性 气 候 , 多 阴 雨低 温 , 夏 初 秋 高 温 少 雨 , 寒 期 短 , 春 盛 冬 间有 冰 雪 。全年雨量充沛, 年均降水量 12 .m 多集 中于春末夏初 ; 399 m, 年平均气温 1. ℃, 8 1 平均 日 照 率 3 %; 3 常年主导风 向为东北风。尾矿库周围 2m范围内分布着农村的行政村 、 k 工厂居民村、 学校等 , 口主要聚集在尾矿库的北偏东地区。 人
1 .Ca p,2.Un e fa d r me,3 CR 9 c v r r . 3 o e ,4.Ha g r n e ,5.Cl i p,6.CR3 l ,7.S a i g,8 F l r 9.Sn p rn 9 fm i n p rn . ie , t a ig

K 66采用 A S塑 料 压 模 制 造 , 观 黄 色 , 盖 有 一 F0 B 外 底 个装 有 滤 膜 的 透 气 孔 , 盖 内 面 中 央 装 有 一 片 1m × 底 0m 1m 的 C 3 5m R 9固体核径 迹探 测器 , 测量 原 理 为无 源式 累积 测量 ;R 9上 面盖有 一片 盖板 , 过旋 转 顶 盖 可 以打开/ C3 通 关 闭盖 板使 C 3 于 受 照/ 护状 态 ; 盖 和 顶 盖设计 为 凹 R 9处 保 底
家庭、 学校 、 车间及工作岗位等 4 个 , 6 涉及周围居民近 3 万人 , 获取测量数据 10 余个。本文 00 介绍该项 目的氡测量结果及其分析以及监测数据质量保证方面的工作 。
1 尾矿库及 周边地 区特征
尾矿库于 16 93年建成并于当年投人使用 , 位于典型南方丘陵地形的剥蚀堆积延伸凹地
区空气 中氡浓 度范围 、 氡浓度 的方位分布和距离分布 等进行 了调查。调查 历时 1年 , 每个测量 点 同时采用这两 种仪 器 。文 中还介绍 了中 日仪器之 间氡测量平行样 的长期 比对结果 。 关键词 氡, 氡调查 , 铀尾矿 , 累积探测器 氡
1 93 Z 4 中图分类 号
19 -20 9 8 00年 , 作为国际原子能机构 ( E ) 铀尾矿库退役补救行动 ” 划的配套研究 I A“ A 计 课题 , 我们对某铀尾矿库周边 2 m左右地区以及对照地区的天然放射性水平进行 了为期 1 k 年 的实际调查 , 测量内容包括空气中的氡浓度、 氡子体浓度以及 外照射量等 , 采样点包括居民
示器人 工测 读径 迹 。
M K—l是 日本放 射 医学研 究 所研 制 的 氢 累积 探测 I
图 2 MK—I型氡/ I 氧累积 探 测器外观示意 图
器, 探测元件为 2片聚碳酸酯固体核径迹探测器 , 测量仪的 上半球测量氡氢混合照射 , 下半球通过 1 1 i直径的圆 个 l ml
相关文档
最新文档