铀矿石有放射性吗(铀具有放射性危害吗) 铀矿山放射性氡的危害
放射性矿床均有放射性危害,但依其核素的不同和含量的高低,危害程度也不同。铀矿床中氡的半衰期为3.82天,氡气及其子体对铀矿工人的内照射,造成了铀矿的主要放射性危害。钍矿床中的钍射气半衰期为55.6s,只有钍含量很高的矿床,钍射气及其子体才有一定的放射性危害。锕铀仅占天然铀的0.72%,锕射气半衰期为3.96s,其放射性危害甚微。 此外,铀、钍衰变子体所放出的β、γ射线,对矿工形成全身外照射。当矿体含铀品位很高时(地下矿高于1%),γ外照射也不容忽视。β射线比γ射线的照射剂量小得多,一般不考虑。 现有资料查明,铀矿山矿工吸入氡子体对肺造成的剂量比氡大20倍,氡子体是诱发矿工肺癌的主要原因;其次是矿尘和长寿命放射性气溶胶。国内外铀矿开采实践证明,矿工吸入矿尘和放射性核素,在其共同作用下引起的肺癌发病率比一般高3~30倍。氡及其子体致癌的潜伏期为17~20年。 某些非铀矿山,因矿床伴生铀,矿工吸入氡及其子体导致癌的发病率也很高,这些矿山从业人员多,集体剂量大,也要做好对放射性危害的防治工作。 氡是镭衰变产生的惰性气体,无色、无味、无臭、透明、密度9.73g/L,可溶于水、油,特别是脂肪,能被硅胶、活性炭吸附。在不同矿岩中的扩散系数为(0.05~10)×10-2cm2/s,射气系数Sα=5%~40%。氡在矿岩孔隙中运移,进入矿井大气,并不断衰变生产RαA、RαB、RαC、RαC′等子体。这些固体微粒一部分很快与矿尘结合形成放射性气溶胶。氡及其子体在矿井空气中,浓度随空气在井下经过的路程和停留时间而迅速增长。3.7kBq/m3的氡处于放射性平衡时的子体α潜能为1.278×103MeV/L。 一、铀矿中氡的来源 铀矿中的氡主要来自含铀矿岩石的暴露表面、地下堆积的铀矿石、采空区好哦崩落体、充填料和矿井水。各种来源占的比例大小随采矿方法、开采深度、通风条件而不同。几个铀矿山的实测数据如表1。 表1 矿井氡析出量和来源(1980~1985年),
我的716-2 | 711-1 | 771-1 | 712-2 | 743-301 | 氡源氡排放量(kBq/秒) | % | 氡排放量(kBq/秒) | % | 氡排放量(kBq/秒) | % | 氡排放量(kBq/秒) | % | 氡排放量(kBq/秒) | % | 矿井排出的氡总量是在空区域开采,沿崩落体井,充填体岩面爆破堆中的矿井水。619.5545.4 64.8 0.88.5 | 10088 10.5 0.131.4 | 985.3351.5222334.670.56.7 | 10035.722.5347.20.67 | 793.6232.316835835 | 10029.321.245.14.4 | 345150 18114 | 10043.5 52.54.0 | 603.8240130187.248.6 | 10039.721.531.17.7 | 采矿方法通风模式分层崩落法对角翼回采 | 正常对角单翼抽取式 | 正常对角翼抽取式 | 接近短壁法对角翼压入式 | 正常对角单翼压入式 |
注:Ci-里居;Bq-贝可;em-埃曼;μJ-微焦耳;GB-国标;1Ci=3.7×1010Bq,1em=3.7kBq/m3,1GB=6.4μJ/m3。 铀矿山通风设计所用的氡析出量一般通过实测确定。采场氡及其子体主要来自入风污染、围岩和矿堆析出。采场实测数据见表2。 表2 采场氡及其子体来源(1980~1986年)矿山和采场编号采场氡释放量(kBq/秒) | 氡源 | 中等回风中氡子体的潜力(μJ/m3) | 氡子体源 | 采矿方法和通风条件 | 进风口(kBq/秒)采场降水(kBq/秒) | 空气污染(微焦/立方米) | 降水衰减(μJ/m3) | 71-1130-19采场21.5323.51 | 10.4314.8 | 11.18.81 | 12.675.27 | 9.924.64 | 3.650.63 | 灌法、主风流上下灌法、局部通风机倒风 | 平均72-25个采场2.31 | 1.42 | 0.89 | 1.58 | 1.24 | 0.34 | 接近方法,局部风扇压入式 | 73-4032采场54.8 | 0.5 | 54.3 | 1.35 | 0.31 | 1.04 | 充气方法,主气压型 |
二、氡析出率 氡析出率δ是从介质表面单位面积、单位时间析出氡量。其影响因素主要是介质的性质、结构、铀含量和通风状况等。为了工程使用方便,引入当量氡析出率δe,即将铀品位(U%)折算到1%,铀、镭平衡系数Kp折算到1时的氡析出量。
一般来说,对于某种介质和通风条件,δe是一个常数。但实测数据变化较大(见表3),主要影响因素为风量、风压和温度(见图1和图2)。考虑到实测数据的统计误差,通过回归分析提出了建议值,供通风计算参考。表3矿井测得的氡析出率(1980 ~ 1984年)δ(Bq/sm2) | δe(Bq/sm21%u) | 建议使用δE(BQ/SM31 % U)。 | 地质条件 | 范围平均的 | 范围 | 平均的 | 711-12.03~15.4 | 7.16 | 15~118 | 66 | 92.5~148 | 碳泥型,石英岩,品位0.1% ~ 0.2%,KP = 1 ~ 1.1,孔隙度0.13。 | 712-20.65~6.54 | 4.47 | 7.47~76.96 | 52.54 | 70~110 | 砂岩类型,砂岩粉砂岩,品位0.08% ~ 0.1%,KP = 1,孔隙度0.12。 | 743-3014.6~50.65 | 20 | 15.54~181.1 | 72.52 | 110~155 | 花岗岩型,斑状花岗岩,品位0.2% ~ 0.5%,KP = 1.13,孔隙度0.12。 | 719-11.41~3.41 | 2.66 | 37.74~91.02 | 59.57 | 55~100 | 花岗岩类,石英砂板岩,品位0.107%,KP = 1.01 | 716-112~30 | 20 | 114~285.7 | 232.71 | 110~260 | 碳泥型,碳板岩,泥板岩,品位0.08% ~ 0.14%,孔隙度0.15。 | 美国新墨西哥州 | 18.5 | | | | 多孔砂岩 | 美国犹他州1.85~5.55 | 3.7 | | | | 页岩 | 加拿大安大略省埃利奥特0.7~4.4 | 2.5 | | | | 砾岩 |
图1石门内测得的氡析出率与空气量的关系。图2稳定氡析出率与风压的关系。1-地表风化花岗岩;2-石原洪升花岗岩破碎岩石的氡析出量δk远大于未破碎岩石,主要取决于岩石的粒度、厚度和密度以及空气体的渗出量。表4列出了碎矿石和充填材料氡析出量的测量数据。表4破碎岩石的氡析出能力(1980年)等级(%) | 风速(米/秒) | 每千吨矿石的氡析出量δK(kBq/秒) | 米顺井氡析出量δf(kBq/秒) | 7117127430.1~0.20.08~0.10.2~0.5 | 0.50.50.5 | 1.7616.8711.73 | 0.12 | 氡析出率测定方法和计算公式列入表5。 表5 氡析出率实测方法与计算公式测量方法氡析出率 | 储备票据 | 全容积动态法 | Ci,C0——空气进、出口处的氡浓度,bq/m3;q——风量,立方米/秒;Si,S——实测面积,m2;v——封闭截面的体积,m3;C0 C1’——室内氡的初始和最终浓度,bq/m3;T-累积时间,0.5 ~ 24h s;ui——测区内的铀品位,%。 | 局部动态方法 | 全车道局部静态法 |
测得氡析出率后,氡析出量按表6中公式计算: 表6 氡析出量计算公式氡源氡排放量(Bq/s) | 公式符号注释 | 岩石表面 | w——矿石和岩石的重量,t;Sc-发射率系数;α-氡析出系数为0.2 ~ 1;-b矿井涌水量,m3/s;C-矿井水中氡的浓度,bq/m3;fi——填充体的表面积,m2;Lm-氡在充填体中的扩散长度,1 ~ 2mβ-气体喷射能力,Bq/sm3。崩落堆 | 地下水R3=BC |
尾矿充填 |
尾矿射气能力β实测如下: 尾砂类型 未分级尾砂 分级尾砂 胶结尾砂 射气能力(Bq/sm3) 4.1~22.4 1.7~15.7 3.7~11.1 免责声明:本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。