类铀矿岩材料制备及氡扩散系数测定的实验研究

摘要：

扩散过程是主导氡在铀矿岩中运移与析出的主要方式.铀矿原岩辐射较大且取样困难,不利于开展有关室内实验.为了解决以上问题,依据相似理论,以某花岗岩为原型,选取石英砂、铀尾砂、水泥、精铁粉和微硅粉等为原材料,制备了3种不同材料配比的圆柱形类铀矿岩试样,并测定了原型和试样的物理力学参数;然后采用密闭腔体法测量了原型和试样在不同包裹方式下的累积氡浓度,推导氡的扩散性能参数的计算公式,通过计算获得了原型和试样的氡扩散长度和扩散系数.实验结果表明:花岗岩原型与所制备的类铀矿岩的颗粒密度、抗压强度、抗拉强度、内聚力和内摩擦角相似比的均值分别为1.09∶1、3.93∶1、4.28∶1、3.47∶1和1.00∶1;花岗岩原型的扩散系数为0.146×10-6m2·s-1,类铀矿岩的扩散系数介于0.114×10-6 ～0.594×10-6m2·s-1之间,两者的相似比介于0.25∶1 ～1.28∶1之间.研究认为所制备的试样3在一定程度上可用来模拟花岗岩型铀矿岩,以满足室内实验的需求.

关键词：类铀矿岩、相似理论、氡、密闭腔体法、扩散系数

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分类号：TL75(辐射防护)

资助基金：国家自然科学基金资助项目114750181;湖南省教育厅优秀青年项目17B228;南华大学研究生科研创新项目2016XCX24;南华大学环境与安全工程学院研究生创新项目2017YCXXM05,2017YCXXM09;南华大学双一流建设项目“核安全环保技术与装备”资助

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：110-118