EJ T 1128-2001 铀矿冶废石、尾矿土质覆盖厚度及降低氡析出率的计算方法.pdf

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1、ICS 17.240 F 74 J 中华人民共和国核行业标准EJ/T 1128-2001 铀矿冶废石、尾矿土质覆盖厚度及降低氨析出率的计算方法Calculation meth。d。fcovered soi I materials thickness and rad。nemanat i。nrate attemati。nfor uranium waste r。ckand mi I I ta i I i ngs 2001-11-15发布2002一02一01实施国防科学技术工业委员会发布EJ/T 1128一2001刚昌本标准是针对核工业系统铀矿山、水冶厂等核设施退役治理过程中，废石、尾矿土质覆盖设计所

2、涉及的覆盖厚度确定以及覆盖后降低氧析出率的计算而提出的，目的是对覆盖厚度及土质覆盖后氧析出率的确定提供有效而规范的方法。本标准主要根据美国核管会1984年编的“RadonAttenuation Handbook for Uranium Mill Tailings Cover Desi饵”和国际原子能机构（IAEA)333号出版物“Measurementand Calculation of Radon Releases from Uranium Mill Tailing”及我国有关铀废石场降氧覆盖技术研究的科研成果，结合国内外铀矿冶废石、尾矿土质覆盖的治理技术和实践经验而编制的。本标准的发布，将

3、使我国铀矿冶废石和尾矿土质覆盖降低氧析出率的计算有统一的标准，并能合理地确定铀矿冶废石、尾矿的覆土厚度，对铀矿冶退役的土质覆盖治理将有重要指导意义。本标准附录A、附录B、附录C都是资料性附录。本标准由全国核能标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：核工业第六研究所。本标准主要起草人：周星火、邓文辉、匮画EJ/T 1128-2001 铀矿冶废石、尾矿土质覆盖厚度及降低氨析出率的计算方法1 范围本标准规定了用覆土实测法和理论计算法确定铀矿冶废石和尾矿土质覆盖厚度及降低氧析出率的计算方法。本标准适用于铀矿冶废石、尾矿等一切含锚226的固体废物的土质覆盖层厚度的确定和降低

4、氧忻出率的计算，可在铀矿冶系统及与铀共生的矿冶系统废石与尾矿的治理中实施。2 规范性引用文件下列规范性文件中的有关条文通过本标准的引用而成为本标准的条文。下列注明日期或版次的引用文件，其后的任何修改单或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。下列未注明日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。EJ厅979表面氧析出率测定积累法3 定义本标准采用下列定义。氨析出率radon emanation rate 单位时间间隔内穿过单位面积界面忻出氧的量，单位为BqI (m2 s）。4 覆土实现I法4. 1 氧析出率的测量方法见EJ/T979。4. 2 单层土质覆盖

5、厚度和氧析出率的确定4. 2. 1 实验场地的选择实验场地应选在废石场或尾矿堆场平坦处，各实验场地的长和宽应大于氧在覆盖土层内扩散长度的5倍，一般实验场地选择为方形，必须设置不少于4个!OmlOm的实验场地。4.2.2 实验场地覆盖前的氧析出率测量在选好的每块场地中部进行氧析出率（川的测量。测量次数应不少于五次，记录每次测量的气象参数（如风速、气温、气压、湿度等），力求每次测量的气象参数基本一致。4.2.3 实验场地土质覆盖覆盖前的氧析出率测量完成后，在各实验场地上覆盖不同厚度Xe）的土，其土质的含水量、密EJ/T 1128-2001 度和土质类型应与设计一致，覆土层厚度应均匀地增加，实验场地

6、的最大覆士厚度应大于设计所需的覆土厚度。4. 2.4 土质覆盖后氨析出率的测量仍在每块场地中部进行土质覆盖后氧析出率（占测量。测量次数应不少于五次，记录每次测量的气象参数（如风速、气温、气压、湿度等），力求与覆盖前的基本一致。4.2.5 覆盖厚度和氧析出率的确定计算各试验堆覆土厚度为及时的覆土前后氧析出率之比的对数值（ln(J1/JJ），以ln(JifJJ为自变量，Xe为因变量，经线性回归或用作图法定出斜率B和截距A，确定覆土厚度与氧析出率的关系式（即覆土厚度的计算式：Xe= Bln （人丛）A(1)式中：Xe覆盖土质层的厚度，mA一一废石或尾矿的氧析出率，Bq/(m2 s) ; Jc一废石或

7、尾矿土质覆盖后的氧析出率，Bq/(m2 s); B一一氧在覆盖土质的扩散长度，m;A一一与覆盖土质的扩散长度、废石与尾矿覆盖土质扩散参数的比值有关的一个系数，m。由(1）式进行变换可得覆士后的氧析出率的计算式。A X Jc= Ji exp（一-S.）.(2) 、BB 4.2. 6 覆土实测法的计算示例见附录A（资料性附录）。4.2. 7 土层覆盖降低氧析出率计算的理论推导见附录8（资料性附录）。4.3 多层土质覆盖氧析出率的计算多层覆盖系统的每一层（几j）都具有各自特征的系数（岛、Bcj）。系数值（Aci、Bcj）取决于土质的湿度、密度和土质的类型。多层土质覆盖降低氧析出率J卢的计算通式为：J

8、=!. A X Jci = J, exp ) : （一旦）. (3) 也且含tBcj Bcj 4.4 覆土实测法使用注意事项4.4. 1 覆盖土质的含水饱和度要接近长年含水饱和度，覆盖土质的压实程度要达到天然状态土质的0.9. 4.4. 2土质覆盖施工后，要等待氧在覆盖土层内的扩散达到稳态后方可进行氨析出率测量。4.4. 3覆土实验、Jc应选在能代表当地年均氧析出率和日均氧析出率的时间进行测量。2 EJ/T门28一20014.4.4 测量结果应进行相关性检验并给出变化范围。A X 4. 4. 5 Jc = J, exp（一）成立L的条件（见附录B中图B.1): 、BB 叫；m11+e咱5 理论

9、计算法5. 1 铀废石、尾矿土质覆盖前的氨析出率计算当铀废石尾矿为均匀多孔介质时，裸露废石、尾矿表面氧析出率按下式计算：J1 =RpEjiD,也（两百xJ. (4) 一般铀废石、尾矿堆积厚度超过拙，这时也阳市J叫，（4）式可变成：J1 =RpEJ石：. . . . (5) 式中：R一一废石或尾矿中锚226的比活度，Bq/kg:p一一废石或尾矿的干密度，kg/m3:E一一废石或犀矿的射气系数，无量纲：一一氧衰变常数，2.0610.is.1:D，一一氧在废石或尾矿层内的扩散系数，m2/s:扩散系数D，由实验获得，也可按F面经验关系式计算：D1=4.2 10.; (mJ,V.a Xe斗IbJn 2

10、JJ Jc ll+JBJB:th队叫/8:th队xc)(J:1ItY f 式中za1 = (D1b1)2 , ac = (D）2 bt 扫顶，be= fi!D: B.3 覆土实现lj法建立的理论基础当土质覆盖层厚几增大时，叫（劫。几）值减小，由于I- .ra;r;: ac和，ac），当几0.3m时，几与lnJ1/JJ间为线性关系。铀废石或尾矿退役治理实践中，为使降氧覆盖长期有效，覆盖厚度要求Xc0.3m，因此我们就可利用简单的线性关系来解决降氧覆盖厚度和土质覆盖降低氧析出率的复杂计算问题。10 In (Jt!Jc) 10-1 。，“AU 唱EA1. 0 2.0 3. 0 Xe 圈中：A为a1=

11、a0B为a1acC为a卢沟c图B.1 4与lnJ1/JJ关系图由于几与ln(J1/JJ为线性关系，这样只要测出四组以上的几与ln(JJJJ的数值，以Xe为因变量，ln(JJJJ为自变量，经线性回归，定出斜率B和截距A，即可进行土质覆盖层降低氧析出率和覆士厚度的计算，该方法只需测量一个参数一一氧析出率即可。9 EJ/T 1128一2001附录C（资料性附录氨在几种岩矿石中的射气系数和在几种介质中的扩散系数表C.l和表C.2分别给出了氨在儿种岩矿石中的射气系数和在儿种介质中的扩散系数。表c.1 氧在几种岩矿石中的射气系数射气系数，%岩石或矿石标本数量最小最大平均片麻岩和花岗片麻岩13 20.0 2

12、6.5 22.0 花岗岩和花岗间长岩11 5.0 24.1 17.0 石英斑岩2 4.0 5.0 4.5 , 石英岩8 13.0 30.0 20.6 砂岩14 0.9 12.2 10.7 石灰岩19 0.9 25.0 11.2 错英石16 3.5 92.3 7.0 含铜铀云母的花岗岩16 3.5 92.3 43.8 含钙蚀云母的花岗岩5 0.2 20.0 14.4 含铀黑的花岗岩6 22.0 70.0 44.2 含铀褐铁矿104 2.4 70.0 15.7 含非晶质铀矿的菱铁矿17 l.1 32.2 8.0 含铀黑的石灰岩7 2.1 62.5 26.3 含锦饥铀矿的石灰岩22 l.5 74.1

13、 34.0 何饥铀矿彤、岩20 l.7 59.2 34.4 含铀煤5 36.8 91.2 75.6 10 EJ/T 1128-2001 表C.2氨在几种介质中的扩散系数介质扩散系数，m2/s空气l.O 10S 水8.2 l 010 建筑用砂l.34 106 300号混凝土(2 3.5) 106 亚粘土8.0 107 花岗闪长岩碎石残积层（自然条件下）4.5 106 花岗岩残积坡积层1.5 106 角页岩坡积物1.8 10-6 粗面流纹岩坡积残积层1.4 10-6 自然条件下的粘土(l 3) 10-6 砂质粘土（湿度5.7%)1.09 106 自然条件下微湿破碎的花岗闪长岩5.0X 107 花岗闪长岩的残积物5.0 101 致密未蚀变的花岗闪长岩1.0 108 有孔隙的钙华层2.8 108 比较密实的钙华层5.0 10-9 厚度为1.8毫米的泉华壳1.5 109 高聚物1010 l 0.14 11 CCNl川二凶