单向低频振动对铀尾矿库滩面氡析出影响的实验研究

我国地震多发且一般属于低频振动,其对铀尾矿库滩面具有影响。通过自制双向水平振动台氡析出测试装置,制作了φ100 mm×300 mm (250 mm铀尾砂加盖50 mm的红土)分层压实的铀尾矿库模拟滩面模型,分析对比了振动前后铀尾矿库滩面氡析出率变化规律。试验研究表明:在前后方向水平振动(10,20,30 Hz)条件下,滩面氡析出率总体呈现先上升后下降规律,左右水平振动条件下,滩面氡析出率呈现先下降后上升。红土覆盖层覆盖后,氡析出率有所降低。综上所述,低频振动对于铀尾矿库滩面氡析出的影响较大,试验结果可以铀尾矿库退役治理提供一定的理论参考。     

退役铀尾矿库周边环境的放射性水平调查与分析

为了了解退役铀尾矿库周边的放射性水平,通过对地表氡析出率、γ空气吸收剂量率和丰水期、平水期以及枯水期水中镭和铀的含量进行测量,并与标准限值对比,同时采用单因子指数法对数据进行污染分析。结果表明：铀尾矿库的γ辐射剂量率整体处于规定限值(69.8+174 nGy/h)之下,均值为45.6 nGy/h,所致当地居民人均年有效剂量当量为0.09 mSv;地表氡析出率均值为0.43 Bq/(m².s),低于规定限值的0.74 Bq/(m².s)。说明对该铀尾矿库的空气环境的治理取得了良好的效果。对所测量的30个采水样点,丰水期、平水期以及枯水期水中镭的含量范围分别为0.002~0.525 Bq/L、0.002~0.433 Bq/L和0.004~0.507 Bq/L;铀的含量范围分别为0.905~78.3 μg/L、0.26~78.5 μg/L和1.04~85 μg/L。镭-226的含量未超过我国铀矿冶行业相关管理限值1.11 Bq/L,而铀的含量仅个别测点超过了50 μg/L。通过单因子指数法进行污染分析得出,无论是铀标准指数还是镭-226标准指数,平水期好于丰水期,又好于枯水期。     

瓷砖地板接缝与非接缝处氡析出差异的实验研究

为了探究缝隙的存在对建筑结构表面氡析出的影响,采用局部静态法,以机房、客厅、实验室贴瓷砖的地面为对象,测量了瓷砖与瓷砖接缝处的一字缝和十字缝以及非接缝处即瓷砖表面的氡析出率。结果表明:1)接缝处的集氡罩内平衡氡浓度远高于瓷砖表面;2)不同瓷砖表面的氡析出率不同,客厅、机房、实验室分别是0.327 mBq/(m²·s)、0.413 mBq/(m²·s)、0.072 mBq/(m²·s);3)一字缝、十字缝及瓷砖表面的氡析出率相差很大,在机房、客厅、实验室三处地面,一字缝表面氡析出率分别是瓷砖表面的3.19倍,2.43倍,2.25倍,十字缝表面的氡析出率分别是瓷砖表面的7.95倍、11.36倍、6.25倍。     

墙体涂料层氡运移规律数值模拟研究

为探究涂料对墙体内氡析出的影响,建立了墙体涂料单层多孔介质模型,开展涂料层氡运移特征研究。结果表明:1)其他条件一定时,涂料层内氡浓度与其扩散系数呈负相关,扩散系数为8×10－9 m²/s时,涂料表面氡浓度最少；2)涂料层扩散系数一定时,涂料层内氡积累量与其厚度成正相关,当涂料厚度为4 cm时,氡浓度变化率开始变小达到拐点,此时涂料的控氡性能已基本达到最优状态；3)涂料内浓度分布与涂层厚度具有明显的单指数函数关系。     

地层温度场下地下开采矿山斜坡道内氡运移数值模拟研究

开展伴生放射性矿的氡运移研究有利于开采过程中的氡污染治理,对矿山的安全生产有重要意义。引入温度梯度函数进行地层温度模拟,通过建立对流-扩散-衰变数学模型与斜坡道三维几何模型,对地层温度场下伴生放射性矿斜坡道进行了数值模拟研究,探索了地层温度场和通风流场对氡累积与运移的影响。研究表明:流场特征很大程度上决定氡浓度场的空间分布特征,而温度场同样也影响各区域的氡浓度大小。采用通风降氡时,流场中气流组织更好的区域氡浓度变化更大,地层温度场对硐室氡浓度影响更为敏感,本次模拟中温度升高1 K斜坡道氡浓度增加14.7 Bq/m³,硐室增加约22.0 Bq/m³。     

干燥方式对黄精片干燥特性和微观结构的影响

为探究不同干燥方式对红花滇黄精(Polygonatum kzngzanum Coll.et Hemsl.,以下简称“黄精”)片干燥特性和微观结构的影响，优选黄精片的最适干燥方式，采用真空冷冻干燥(Vacuum Freeze Drying，VFD)、热风干燥(Hot Air Drying，HAD)、真空干燥(Vacuum Drying，VD)、微波干燥(Microwave Drying，MD) 4种干燥方式，以干燥时间、平均干燥速率、有效水分扩散系数、色泽、收缩率、复水比、单位能耗以及微观结构为指标进行评价。结果表明：微波干燥下的黄精片干燥时间及单位能耗分别为131 min、5.78 (kW·h)/kg，均显著低于其他干燥方式；微波干燥样品的平均干燥速率及有效水分扩散系数分别为0.025 84 g/(g·min)、6.49×10^-10 m²/s,均显著高于其他干燥方式；微波干燥样品的L^*值(76.40)、收缩率(69.42%)、复水比(4.39 g/g)和微观结构均接近真空冷冻干燥样品，显著高于热风和真空干燥样品。综合考虑产品质量、干燥效果及加工成本，建议将微波干燥作为黄精片高效优质的脱水手段。     

滇重楼光合作用与环境因子的关系

 利用LI-6400光合测定仪和人工气候箱研究了滇重楼叶片的光合补偿点、光合饱和点、羧化效率和CO₂补偿点,并进行温度、相对湿度对光合速率的单因子影响研究.滇重楼叶片的光合补偿点为5.7μmol/(m²·s),光合有效辐射增至2000μmol/(m·s)²仍未测到光合饱和点,最适光合有效辐射为750～2000μmol/(m·s)².叶片的羧化效率为0.0295,CO₂补偿点为65μmol/mol,光合速率随CO₂浓度升高而明显增加,高于大气正常值的CO₂浓度对增加滇重楼光合作用的光能利用率是有利的.光合速率在温度11～20℃范围内,随温度升高上升;20～35℃随温度升高下降,最适温度为16～28℃.相对湿度20%～85%的试验范围内,叶片光合速率随湿度增加而增大,最适相对湿度条件在75%以上.     

制药废水膜法深度处理通量变化研究

为了深度处理制药废水,达到工业用水水质标准,对纳滤、反渗透深度处理综合性制药废水的膜通量变化进行了研究。在连续式与循环式处理模式下,研究了膜操作条件、膜通量和水回收率等因素,根据膜通量变化,确定了适合膜分离工业化应用的处理和清洗方案。结果表明：纳滤膜日常清洗中物理清洗时间为7 min、强化清洗酸洗—碱洗时间各为90 min,平均膜通量连续式为16.1 L/(m²·h)、循环式为7.7 L/(m²·h),水回收率约为73%;反渗透膜日常清洗中物理清洗时间12 min、强化清洗酸洗—碱洗时间各90 min,平均膜通量连续式为12.8 L/(m²·h)、循环式为7.2 L/(m²·h),水回收率约为74%。研究制药废水深度处理中膜通量的变化,可对制定适合膜分离工业化应用的废水处理和清洗方案提供借鉴和参考。     

离缝修复条件下无砟轨道板温度翘曲变形特征

根据高速铁路无砟轨道离缝修复工艺,基于双线性内聚力模型理论,采用内聚力单元模拟层间粘结界面,建立考虑多界面粘结的CRTSⅡ型板式无砟轨道有限元模型。计算分析了无砟轨道板在温度梯度-50 ℃·m^-1~+100 ℃·m^-1、温升温降-30 ℃~+30 ℃作用下的翘曲变形,结果表明：离缝修复条件下,在计算范围内温度荷载作用时,轨道板翘曲变形模式和最值与正常状态一致,说明离缝修复使无砟轨道板温度翘曲变形得到恢复。     

扭曲椭圆管内超临界CO2冷却换热的数值模拟

为了提高CO₂热泵的传热性能,基于Fluent的数值模拟方法研究了不同质量流量下,扭距为100 mm及无扭曲状态下的水平椭圆管管内超临界CO₂冷却换热特性及二次流的变化规律,并针对竖直椭圆管引入局部换热系数和压降,研究了长短轴比b/a及扭距对扭曲管换热性能的影响。结果表明,低质量流量下扭曲椭圆管内浮升力明显大于椭圆管扭曲结构所产生的浮升力,对于低质量流量G<200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体,椭圆管具有更大强度的浮升力所造成的二次流,强化传热更明显;对于高质量流量G>200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体时,扭曲椭圆管具有更大强度自身结构所产生的周期性二次流来强化传热;管内的传热系数及压降随着扭曲程度及压扁程度的增大而增大。为扭曲椭圆管在CO₂热泵中的应用提供了重要的理论与数据支持。     

低频振动下铀尾砂氡析出机理研究

为探究铀尾砂氡析出内在机理,以铀尾砂为研究对象,针对振动频率、振幅、试验温度、试样含水率四个因素,采用控制变量法,以开环的形式进行振动氡析出试验。结果表明:振动作用加剧了铀尾砂氡析出。振动频率加快,铀尾砂愈发疏松、颗粒裂隙增多,加剧氡析出;振幅小于A时,振动作用导致铀尾砂堆松散程度增加,利于氡原子从颗粒间隙中逸出;振幅大于A小于5A时,振动导致铀尾砂颗粒反复摩擦,愈发光滑,促使颗粒间愈发密实,填堵了原有的气流通道,氡析出减弱;振动下温度升高,铀尾砂颗粒内外形成孔隙压、浓度差,氡热运动加剧,致使氡析出加剧;含水率小于15%时,孔隙水增强氡射气成为主导,捕获更多的氡原子,随着含水率增大,氡析出加剧;含水率大于15%时,孔隙水阻碍氡扩散成为主导,抑制氡析出,随着含水率增大,氡析出减弱。     

铀尾矿氡析出率的Hurst指数与分形特征

铀尾矿氡的析出是一个重要的环境问题.通过室内实验测定了铀尾矿氡析出率随时间的变化,结果表明尾矿中氡析出率随时间呈现明显的非周期振荡变化.应用R/S方法对所获得的氡析出率时间序列数据进行了分形分析,其整个时间序列数据的Hurst指数为0.83,分维值为1.17.移动Hurst指数在大多数情况下位于0.5-0.8之间,实验后期的Hurst指数部分位于0.5以下,表明铀尾矿氡析出率长期趋势不满足随机游走理论,氡析出率具有长期记忆性,但是短期记忆性不显著.尾矿中氡的析出是一个确定性的混沌动力学过程.     

基于物联网的铀矿山通风系统优化控制

针对铀矿山放射性污染物治理需要,根据物联网技术的优良性能,结合铀矿山通风降氡机理,提出了一种基于物联网架构的铀矿山通风降氡监测控制系统,并构建了氡析出自适应神经模糊推理系统模型。通过实时监控及预警,对风机发布远程调控指令,改变井下风量、风压、风流以达到降氡目的。试验分析结果表明,该系统能较好实现铀矿山氡安全监测及控制。     

地下铀矿山氡析出智能优化控制研究

铀矿山氡及氡子体具有放射性,其浓度过高严重危害井下作业人员的身心健康,因此,开展氡析出优化控制具有重要的现实意义与应用前景。本文根据铀矿山氡析出系统的影响因素,应用自适应模糊推理系统构建铀矿山氡析出与其影响因素关系模型,然后应用并行遗传算法优化模型参数,实现铀矿山氡析出率最小化。并以某铀矿山安全生产为例,考虑其影响氡析出的主要影响因素为通风参数,应用自适应模糊遗传优化方法实现了铀矿山氡析出率与通风参数之间最优控制问题,为改善通风系统提供了最优决策依据。     

铀尾矿粒度分形分布对氡析出影响的初步研究

铀尾矿中氡的析出是备受重视的典型环境问题.本文实验研究了尾矿粒度分形分布对氡析出率的影响.结果表明,尾矿中氡的析出率呈现振荡性变化;在尾矿粒度分布分维值为2.3-2.8内,氡析出率随分维值的增大显著减小,至分维值为2.6时达到极小值,然后随分维值的增大略有增高.反冲作用与He-Rn团簇的形成和尾矿的非均匀性导致了氡析出的振荡变化.分维值增大,小颗粒尾矿含量增高,孔隙度减小,导致了氡析出率随分维值增大而减小.但是,随着分维值的增大,小颗粒增多,由反冲作用引起的氡释放进入孔隙的几率增大,又导致氡析出率随分维值增大而轻微增高.     

花岗岩氡析出的混沌特征

相对富铀的花岗岩广泛存在于地表和地下人居环境,其析出的氡会对人体健康造成辐射危害,深入研究花岗岩氡析出机理可为氡防护提供理论依据。本文基于分形和混沌理论,对采自湖南衡阳衡山岩体和广西灌阳都庞岭岩体的样品开展花岗岩氡析出通量随时间变化的规律研究,计算了氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数和混沌吸引子关联维数,并综合分析讨论了环境因素不变条件下花岗岩氡析出的主要影响因素。结果表明,来自衡山岩体和都庞岭岩体的两个样品264组氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数分别为0.077和0.308,都大于0,证实来自两个不同岩体的花岗岩氡析出随时间的演化过程为复杂的混沌动力学过程,二者的混沌吸引子的分形维数分别为4.714和5.675,反映前者的岩石特征的复杂性要小于后者。控制或描述环境因素不变条件下花岗岩氡析出演化过程的独立变量至少需7个,一方面包括岩石铀含量、镭活度等化学组成,含铀矿物及造岩矿物组成以及铀镭在这些矿物中的赋存形式等原生岩石特征;另一方面是岩石风化和蚀变过程可改变矿物粒度分布、岩石孔隙度、孔径分布、微裂隙的发育程度以及间隙的粗糙度等岩石结构特征。     

某铀矿山井底车场氡浓度的影响因素敏感性分析

地下开采铀矿山井底车场的风质受多种因素影响,包括入风氡浓度、巷道岩壁氡析出和车场重列车所载松散铀矿石氡的析出.本文选取某地下开采铀矿山为研究对象,基于放射性衰变、连续性方程及紊流传质理论,建立了井底车场氡浓度分布的数学模型.此外,选取了入风氡浓度、待提重车数量及矿车所载铀矿堆氡析出率为变量因素,分析了其对井底车场最大氡浓度影响的敏感度.同时,为探究影响该铀矿井底车场氡浓度的最显著影响因素,结合5次现场调研情况,比较了各影响因素敏感程度.结果表明:在现有工况条件下,入风氡浓度敏感度待提重车数目敏感度=铀矿堆氡析出率敏感度.     

基于分形理论的土壤氡浓度矿化异常的分析方法:以湖南郴州金狮岭地区为例

土壤氡浓度分布具有双分形特征,其分维值分别为D1=0.079 4和D2=1.4654,分形临界值为2 167.7 Bq/m~3.低于临界值的分形其分维值D1很小,代表了区域背景分布,其背景值为1 088.16 Bq/m~3.高于临界值的分形其分维值D2显著增大,反映该区发生了较强的成矿作用的叠加.分形临界值可以作为异常下限值.金狮岭地区土壤氡浓度异常区分布范围较大,表明具有较好的成矿远景.