矿物的放射性及其防治措施
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ＳｅｒｉａｌＮｏ．６０１ Ｍａｙ．２０１９
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ６０１期 ２０１９年 ５月第 ５期
矿物的放射性及其防治措施
孙炳炎 杨小平
（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院）
摘 要 针对矿物在开采、加工和利用过程中其放射性对生态环境的危害问题，对放射性矿物 和伴生放射性矿中稀土矿、煤矿、铅锌矿、磷矿和铁矿的放射性及其核素种类、天然放射性核素水平 和放射性危害以及对伴生放射性矿物污染的防治措施等进行了研究，得出对于放射性矿物和伴生 放射性矿物要制定完善的管理利用体系和全面的监测防治措施以更好地保护环境。
１ 放射性矿物的放射性
在地球上 只 有２３８Ｕ、２３５Ｕ、２３２Ｔｈ、４０Ｋ４种 放 射 性 元素寿命较长并基本分布在岩石中，其寿命能和地 球的年龄比较，而其他一些放射性核素如 Ｐｏ、Ｒｎ、 Ｆｒ、Ｒａ都是铀２３８、铀２３５、钍２３２衰变链中的产物。
孙炳炎（１９９９—），男，１０００８３北京市海淀区学院路丁 １１号。
关键词 矿物放射性 伴生矿 防治措施 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１９．０５．０４９
ＲａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｅＰｒｅｖｅｎｔｉｖｅＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＭｉｎｅｒａｌｓ ＳｕｎＢｉｎｇｙａｎ ＹａｎｇＸｉａｏｐｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｈａｒｍｆｕｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｍｉｎｅｒａｌｓｉｎ
（４）贮矿堆和静态矿石浸出堆的辐射危害类型 和尾矿一样，但强度弱于尾矿［３］。
（５）工 厂 的 大 气 污 染 和 废 液 主 要 含 有 铀２３８、 镭２２６、钍２３２等放射性核素的矿石粉尘。
（６）采矿 废 石 常 用 于 道 路 建 设，而 部 分 废 石 中 有较高的放射性，可能使道路的辐射水平增高。
另外很多放射性元素由于半衰期较短，在自然界几 乎已无存在矿物，所以放射性矿物可分为铀矿物、钍 矿物、钾矿物。钍矿物虽然可开采，但在利用手段上 Ｔｈ还存在可行性难题，钾４０只占钾的 ００１％，含 量较少。故放射性矿产主要是指铀矿床［２］。 １．１ 放射性矿物的放射性危害
以铀矿为例，放射性危害主要分为 ３种类型，即 吸入并残留在人体呼吸器官中的矿石粉尘危害，吸 入氡气及其衰变产物所产生的危害和直接辐射危 害［３］。
１Байду номын сангаас５
总第 ６０１期
现代矿业
２０１９年 ５月第 ５期
１０ｈ的衰变产物，它们容易附着在矿石粉尘上并残 留在人体肺部，它们的蜕变能量会对人体造成长期 辐射危害从而危害身体。
对于直接辐射危害，铀矿物中铀含量占总矿物 比小于 ０．１％时，铀矿体不会产生超过剂量限值的 放射性危害，但超过 ０．５％就会产生超过剂量限值 的放射性污染。 １．２ 放射性矿物的辐射源
通常采矿厂破碎车间里含有大量的矿石粉尘， 它们能容易地进入并残留在人体肺部，由于含有铀 ２３８、钍２３２、铀２３５和钋２１０等放射性核素，这些元 素能释放长寿命 α射线从而可能会破坏细胞组织， 影响工人身体健康。
吸入氡气及其衰变产物所产生的危害是因为吸 入人体的本身无害，但氡２２２蜕变会产生寿命小于
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｍｉｎｅｒａｌｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ，Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｏｒｅ，Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ
矿物的 放 射 性 一 般 是 指 含 有 铀 （Ｕ）、钍 （Ｔｈ）、 镭（Ｒａ）等放射性元素的矿物，这些核素具有能自发 地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量 的性质［１］。我国矿产资源种类多样，同时矿产资源 是国民经济发展的基石，其需求会保持高位运行；但 在矿物的开采加工过程中生态环境会受到一定破 坏，其中包括矿物的放射性对生态系统的危害问题， 研究矿物的放射性及其防治措施可以更好地保护环 境。
我国铀矿石开采和加工过程中按照放射性对环 境的影响由大到小的顺序可分为 ６种辐射源［３］：
（１）铀矿 石 加 工 的 尾 矿 能 进 行 直 接 外 部 辐 射， 同时雨水的冲刷也可能使可溶性的放射性核素渗入 地下水中。
（２）地下采矿的废气和废液主要含有氡２２２，对 采矿工人可造成辐射危害。
（３）露天开采的废弃物的堆积可能会造成直接 辐射，同 时 容 易 产 生 含 有 铀２３８、钍２３２、铀２３５等 放射性核素的矿石粉尘。
ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｉｎｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｍｉｎｅｒａｌｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｒｅｓｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｏｒｅｓ，ｃｏａｌｍｉｎｅｓ，ｌｅａｄｚｉｎｃｏｒｅｓ，ｐｈｏｓｐｈａｔｅｏｒｅｓａｎｄｉｒｏｎｏｒｅｓｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒ ｎｕｃｌｉｄｅｔｙｐｅｓ，ｌｅｖｅｌｓｏｆｎａｔｕｒａｌｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓａｎｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｈａｚａｒｄｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎ ｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｍｉｎｅｒａｌｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｏｒｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍｉｎ ｅｒａｌｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍｉｎｅｒａｌｓ，ａｓｏｕｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｔｏｗｅｌｌｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
铀作为重要的核燃料利用价值高，在军事研发 和核能发电等多方面都有大的用处，我国对放射性 矿物（铀矿 ）开 采 加 工 的 各 个 环 节 都 有 完 善 的 管 理 利用体系，同时在防治放射性矿物的辐射危害方面 制定了全面的监测防治措施。通过对铀矿放射性危 害类型和 ６种辐射源的了解，可减少铀矿冶炼加工 过程引起的对大气土壤等的辐射危害。
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ６０１期 ２０１９年 ５月第 ５期
矿物的放射性及其防治措施
孙炳炎 杨小平
（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院）
摘 要 针对矿物在开采、加工和利用过程中其放射性对生态环境的危害问题，对放射性矿物 和伴生放射性矿中稀土矿、煤矿、铅锌矿、磷矿和铁矿的放射性及其核素种类、天然放射性核素水平 和放射性危害以及对伴生放射性矿物污染的防治措施等进行了研究，得出对于放射性矿物和伴生 放射性矿物要制定完善的管理利用体系和全面的监测防治措施以更好地保护环境。
１ 放射性矿物的放射性
在地球上 只 有２３８Ｕ、２３５Ｕ、２３２Ｔｈ、４０Ｋ４种 放 射 性 元素寿命较长并基本分布在岩石中，其寿命能和地 球的年龄比较，而其他一些放射性核素如 Ｐｏ、Ｒｎ、 Ｆｒ、Ｒａ都是铀２３８、铀２３５、钍２３２衰变链中的产物。
孙炳炎（１９９９—），男，１０００８３北京市海淀区学院路丁 １１号。
关键词 矿物放射性 伴生矿 防治措施 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１９．０５．０４９
ＲａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｅＰｒｅｖｅｎｔｉｖｅＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＭｉｎｅｒａｌｓ ＳｕｎＢｉｎｇｙａｎ ＹａｎｇＸｉａｏｐｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｈａｒｍｆｕｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｍｉｎｅｒａｌｓｉｎ
（４）贮矿堆和静态矿石浸出堆的辐射危害类型 和尾矿一样，但强度弱于尾矿［３］。
（５）工 厂 的 大 气 污 染 和 废 液 主 要 含 有 铀２３８、 镭２２６、钍２３２等放射性核素的矿石粉尘。
（６）采矿 废 石 常 用 于 道 路 建 设，而 部 分 废 石 中 有较高的放射性，可能使道路的辐射水平增高。
另外很多放射性元素由于半衰期较短，在自然界几 乎已无存在矿物，所以放射性矿物可分为铀矿物、钍 矿物、钾矿物。钍矿物虽然可开采，但在利用手段上 Ｔｈ还存在可行性难题，钾４０只占钾的 ００１％，含 量较少。故放射性矿产主要是指铀矿床［２］。 １．１ 放射性矿物的放射性危害
以铀矿为例，放射性危害主要分为 ３种类型，即 吸入并残留在人体呼吸器官中的矿石粉尘危害，吸 入氡气及其衰变产物所产生的危害和直接辐射危 害［３］。
１Байду номын сангаас５
总第 ６０１期
现代矿业
２０１９年 ５月第 ５期
１０ｈ的衰变产物，它们容易附着在矿石粉尘上并残 留在人体肺部，它们的蜕变能量会对人体造成长期 辐射危害从而危害身体。
对于直接辐射危害，铀矿物中铀含量占总矿物 比小于 ０．１％时，铀矿体不会产生超过剂量限值的 放射性危害，但超过 ０．５％就会产生超过剂量限值 的放射性污染。 １．２ 放射性矿物的辐射源
通常采矿厂破碎车间里含有大量的矿石粉尘， 它们能容易地进入并残留在人体肺部，由于含有铀 ２３８、钍２３２、铀２３５和钋２１０等放射性核素，这些元 素能释放长寿命 α射线从而可能会破坏细胞组织， 影响工人身体健康。
吸入氡气及其衰变产物所产生的危害是因为吸 入人体的本身无害，但氡２２２蜕变会产生寿命小于
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｍｉｎｅｒａｌｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ，Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｏｒｅ，Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ
矿物的 放 射 性 一 般 是 指 含 有 铀 （Ｕ）、钍 （Ｔｈ）、 镭（Ｒａ）等放射性元素的矿物，这些核素具有能自发 地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量 的性质［１］。我国矿产资源种类多样，同时矿产资源 是国民经济发展的基石，其需求会保持高位运行；但 在矿物的开采加工过程中生态环境会受到一定破 坏，其中包括矿物的放射性对生态系统的危害问题， 研究矿物的放射性及其防治措施可以更好地保护环 境。
我国铀矿石开采和加工过程中按照放射性对环 境的影响由大到小的顺序可分为 ６种辐射源［３］：
（１）铀矿 石 加 工 的 尾 矿 能 进 行 直 接 外 部 辐 射， 同时雨水的冲刷也可能使可溶性的放射性核素渗入 地下水中。
（２）地下采矿的废气和废液主要含有氡２２２，对 采矿工人可造成辐射危害。
（３）露天开采的废弃物的堆积可能会造成直接 辐射，同 时 容 易 产 生 含 有 铀２３８、钍２３２、铀２３５等 放射性核素的矿石粉尘。
ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｉｎｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｍｉｎｅｒａｌｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｒｅｓｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｏｒｅｓ，ｃｏａｌｍｉｎｅｓ，ｌｅａｄｚｉｎｃｏｒｅｓ，ｐｈｏｓｐｈａｔｅｏｒｅｓａｎｄｉｒｏｎｏｒｅｓｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒ ｎｕｃｌｉｄｅｔｙｐｅｓ，ｌｅｖｅｌｓｏｆｎａｔｕｒａｌｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓａｎｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｈａｚａｒｄｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎ ｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｍｉｎｅｒａｌｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｏｒｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍｉｎ ｅｒａｌｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍｉｎｅｒａｌｓ，ａｓｏｕｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｔｏｗｅｌｌｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
铀作为重要的核燃料利用价值高，在军事研发 和核能发电等多方面都有大的用处，我国对放射性 矿物（铀矿 ）开 采 加 工 的 各 个 环 节 都 有 完 善 的 管 理 利用体系，同时在防治放射性矿物的辐射危害方面 制定了全面的监测防治措施。通过对铀矿放射性危 害类型和 ６种辐射源的了解，可减少铀矿冶炼加工 过程引起的对大气土壤等的辐射危害。