某铀尾矿库氡析出率测定及其环境影响评价解析Word文件下载.docx

1、XXXX年 6 月XX日作 者 声 明摘 要由于在铀矿开采和水冶的过程中，产生大量的铀尾矿和废石中含有铀等放射性元素，且具有较高的氡析出率，因此铀矿山需对铀尾矿废石场进行辐射环境治理。本文根据某铀尾矿废石场的特点，从三种氡表面析出率测量方法中择优选出了一种测量方法局部静态法。从理论模型计算和现场监测入手，以RAD7测氡仪为实验仪器对铀尾矿废石堆等场所进行氡析出率的测量，然后对氡析出率监测值进行了分析和评价，研究结果表明，该铀矿厂氡析出率值达到国家管理限值标准，对该厂区工作人员和周边公众的辐射影响极小。关键词：铀尾矿和废石；局部静态法；氡析出率AbstractBecause in the pro

2、cess of uranium mining and hydrometallurgy, produce large amounts of uranium tailings and waste stone containing uranium and other radioactive elements, and has the high radon exhalation rate, so the uranium mine should be carried out for uranium tailings mullock field radiation environmental govern

3、ance. In this paper, based on the characteristics of a uranium tailings mullock field, from the three methods of measuring radon exhalation rate on the surface of merit has elected a measure - local static method. , from the perspective of the theoretical model calculation and field monitoring, with

4、 RAD7 radon measurement instrument for experimental apparatus for uranium tailings waste dump and so on carries on the radon exhalation rate measurement, and then analyses the radon exhalation rate monitoring value and evaluation, the results showed that the uranium plant management is to meet the l

5、imit standards, the radon exhalation rate value of the area surrounding the staff and the public of the effect of radiation is minimal.Key words: Uranium tailings and waste rock;Local static method;Radon exhalation rate绪论 - 1 -（一）铀尾矿废石的现状 - 1 -（二）铀矿山环境中氡来源 - 2 -（三）铀矿山氡的危害 - 4 -（四）本课题的提出及研究内容 - 4 -一、

6、氡析出率测定方法及其影响因素 - 6 -（一）氡的理化性质 - 6 -（二）氡析出率测量方法 - 7 -（三）氡析出率影响因素 - 11 -二、实验部分 - 13 -（一）测量原理 - 13 -（二）实验使用仪器说明 - 15 -（三）实验具体操作 - 16 -三、结果分析及评价 - 18 -结论 - 23 -（一）结论 - 23 -（二）建议 - 23 -参考文献 - 24 -致 谢 - 25 -绪论（一）铀尾矿废石的现状人类为了自身的生存与发展，一直都在致力于能源的开发与使用，从而来提高自身对大自然的驾驭能力。在古代，人们在日常的生活生产中主要的能源是木炭，人力，畜力及对水能的简单使用等。

7、但随着生产力及生产关系的重大改变，之前的那些能源再也满足不了人类生存与发展的需求，迫使人们寻求新的能源来取代旧的能源模式，这种新的能源模式出现在19世纪中叶，自19世纪中叶开始，发生了由木炭向化石能源转化的第一次能源革命。随着此次能源模式的转化，生产得到很大的提高与发展，伴随而来的是世界人口的大爆炸式增长，社会生产力的不断提高，人们对物质与精神文明的需求。使得人类对能源的需求越来越大，化石能源的大量消耗，趋近于枯竭，从而迫使各国对新能源的探求。经过各国科学家的不断努力，在20世纪30年代科学家实现了一系列人工核反应，在核反应的同时，会释放出巨大的能量，这种由核反应产生的能量被称为核能。随着人类

8、对核技术的认识、探索和发展，人类已经掌握了大规模的使用核能的能力，从而促进世界正处于由化石能源向核能转化的第二次能源革命的途中。为了利用核能，就需要对核燃料进行开采、加工及生产。目前使用的核燃料主要为铀的燃料棒，这样促进人们对铀矿的开采。随着我国经济与国防科技的发展，铀的需求量的加大，铀矿被大量开采，伴随的是大量的铀废石和尾矿，截止目前，全世界积存的铀废石达400多亿吨，铀尾矿200多亿吨，这对一些地区已经造成较为严重的辐射环境问题1。我国铀尾矿废石堆存场地多达150处，其在我国的分布情况见表12。表1 我国铀尾矿废石场的分布表（%）地区铀尾矿废石场按重量分布按面积分布华东华中华南西北西南东北

9、合计1958184.20.30.510041.833.6176.50.847201511.25.51.34310.716.99.51.9见表1所示，不管是按重量还是按面积计算，大部分的铀尾矿和废石都分布在人口较稠密的湘、赣、粤地区，且其影响范围较广。我国铀尾矿废石场带来的环境不容忽视，废石堆和尾矿主要通过5种方式对公众和环境产生危害：（1）吸入或食入飞扬的粉尘（2）污染水体（3）析出氡及其子体（4）辐射（5）植物富集转移。其中氡及其子体对公众的危害最大，可以经过定量计算出，此外废石堆与尾矿库是对辐射环境影响评价中氡的主要来源。经过对水冶厂的环境质量评价证明，铀尾矿坝释放的氡对周围民众产生的当量

10、剂量最大，约占水冶厂对民众集体有效剂量当量的百分之九十以上。（二）铀矿山环境中氡来源3氡气是一种无色无味的有害气体，它含有三种同位素、，它们分别来自、三个天然放射系。铀系的初始核素是，钍系的初始核素是，锕系的初始核素是。这三种核素的放射特征参数见表2所示。表2 铀-238，钍-232、铀-235的放射特征值表核素名称化学符号原子序数质量数半衰期/a衰变类型射线能量/MeV铀-238钍-232铀-23592902382322354.1964.0124.598见表2所示，这三种核素的半衰期都很长，因此能在自然界中找到它们各代衰变产物。 图1 三大天然放射系简化衰变图见图1所示，三大天然衰变系的最终

11、衰变产物都是。对比图1三大天然放射系衰变图可知，都存在一个在常温常压下以气体形式存在的放射性核素：铀系是氡-222，钍系是氡-220，锕系是氡-219。这三种核素的放射性参数如表3所示。表3 三种射气的放射特征值表半衰期氡-222氡-220氡-219RnTnAn862222202193.835d55.6s3.96s5.4996.2886.819见表3所示，三种射气的衰变类型均属于，且射线的能量差值并不大，但它们之间的半衰期却相差很大。氡-222的半衰期最长，氡-219的半衰期最短，而氡-220的半衰期介于两者之间，更接近于氡-219。见图1所示，铀矿山氡及其子体主要来源于，的衰变，其中的含量很

12、少，仅占天然铀含量的0.72%，且从衰变到（半衰期为4s）及其子体半衰期都很短，铀矿山尾矿库及废石堆不可能存在很多的及其子体，因此对矿山环境及人体的危害并不大；铀矿山中和的含量比较大，它们衰变成和的半衰期分别为3.835d和55.6s（如表1-3所示）。由于衰变到的半衰期很短，且一般情况下，铀矿山的浓度比较低，另外我们知道铀矿山各种介质中普遍存在高含量的和衰变母体，因此及其子体是铀矿山对公众及其工作人员危害最大的有害气体。随着铀矿床被大量的开采，铀矿山成为周边环境中氡主要来源。在水冶过程中铀-238与钍-230，镭-226分离，其中95%的钍-230和99%镭-226进入尾矿堆，于是尾矿堆便成

13、了人工氡气源。尾矿的特点：一是数量多，二是占地面积大。截止1977年，美国现役的17个水冶厂就有尾矿t，占地面积为，已停产的23个水冶厂有尾矿2.3t，占地面积为。无遮盖的尾矿堆氡的析出率是土壤的2-3000倍，表1-4是美国尾矿堆氡的析出率情况表。导致氡析出率如此大波动的原因是由各尾矿堆中镭-226的含量不同，气象条件的变化和覆盖程度的差异。 表4 美国一些尾矿堆氡析出率表 研究方式方法范围作者在若干个尾矿堆上工作了几次测量在一个尾矿堆上调查了一年着重研究一个尾矿堆并在另外两个尾矿堆上进行间断测量在许多尾矿堆上作了几次测量累积收集箱式积累收集203872932365184322820Bern

14、herdt等1975Cauntess1977Marpleand Clements1977Ford Bacen等1976（三）铀矿山氡的危害近年来，对氡的调查研究发现：氡虽是最重的惰性气体，但它却具有向上移动的特性，导致其易于与颗粒形成气溶胶的形式悬浮在空气中。通过人体呼吸道进入体内，产生体内照射，但氡在人体组织中的溶解度很差，因此其对人体产生内照射剂量当量最主要的贡献是氡子体。由于氡具有放射性，其易于发生衰变产生具有放射性的子体而残留在人体内，对人体产生持续的内照射。氡的一系列衰变产生的子体，不仅对人体具有、放射性危害，而且具有化学毒性危害。世卫组织（WHO）国际癌症中心通过对动物实验证实：氡是目前被认知的19种致癌物质中的一种。国际辐射防护委员会（ICRP）在上个世纪90年代新建议书中指出：作为造成个人剂量的来源，氡于其他物质，氡被该组织列为6种“优先物质”之一。目前研究还发现，在放射生态学方面，氡及其子体会诱发肺