不同压强下氡气运移的实验研究

论文摘要

氡气作为一种放射性气体,在环境中很容易被人吸收,如果人体长期受到氡及其子体的电离辐射将诱发肺癌、白血病和呼吸道等疾病。氡气在空气中的运移研究是氡气测量和防护的基础理论问题。本论文以实验为基础,采用活性炭累积测氡方法,对氡气在不同气体压强下的运移规律进行研究,并建立氡气在空气中的一维、三维运移方程。以下为设计的三组对比实验,用以探索氡气在空气中运移的内在规律:1.通过相同的累积时间、温度、湿度、不同的压强,分别在真空度为-0.06MPa、真空度为-0.05MPa、真空度为-0.04MPa、常压下测量了氡气在竖直密闭玻璃管内的分布。2.通过相同的压强、湿度、温度、不同的累积时间,在真空度为-0.06MPa下测量氡气在竖直、水平密闭玻璃管内的浓度分布。3.利用氡气在空气中的运移方程与氡气在不同气体压强下的浓度分布,估算出氡气在不同压强情况下的平均速度。通过实验得出以下结论:氡气在空气中运移速度与空气压强有关,空气压强越大,运移速度越快,在低压状态下向下运移更加明显;对比氡气在竖直方向和水平方向上测量结果,不管压强高低氡气运移在竖直方向上的运移能力远远超过水平方向;在不同压强情况下氡气平均速度估算结果:常压下向上运移平均速度为1.02 10-6m/s、向下运移平均速度为2.08 10-6m/s,低压下（相对真空度为-0.06MPa）时氡气的向上运移平均速度为0.91 10-6m/s、向下运移平均速度为2.77 10-6m/s,与实际测量结果符合性良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作和创新点
• 第2章 氡气性质及分布
• 2.1 氡的性质
• 2.1.1 氡的物理性质
• 2.1.2 氡的溶解性和固体吸附性
• 2.1.3 氡的辐射性质
• 2.1.4 氡的化学性质
• 2.2 空气中氡的分布
• 2.2.1 空气中氡的来源
• 2.2.2 空气中氡浓度的变化
• 第3章 测量方法及实验设计
• 3.1 活性炭测氡的理论基础
• 3.1.1 活性炭测氡的基本原理
• 3.1.2 活性炭测氡的影响因素
• 3.1.3 活性炭测氡的平衡修正和衰减修正
• 3.2 活性炭测氡的仪器及性能
• 3.2.1 低本底高纯锗γ能谱仪原理
• 3.2.2 低本底高纯锗γ能谱仪性能
• 3.2.3 活性炭测氡吸附器
• 3.3 实验设计
• 3.3.1 实验概况
• 3.3.2 实验装置
• 3.3.3 实验步骤
• 第4章 实验数据处理
• 4.1 实验结果
• 4.1.1 室内空气氡本底测量
• 4.1.2 活性炭测氡稳定性检查
• 4.1.3 氡气运移实验数据
• 4.2 实验数据处理结果
• 4.2.1 氡气在竖直方向上运移实验结果
• 4.2.2 氡气在水平方向上运移实验结果
• 第5章 氡在空气中的运移方程
• 5.1 一维情况下氡在空气中的运移方程
• 5.1.1 氡气在无限长空间内运移
• 5.1.2 氡气在长为h 的空间内运移
• 5.1.3 竖直无限长空间内氡气运移平均速度估算
• 5.2 三维情况下氡气在空气中运移方程
• 5.2.1 三维情况下氡气在空气中运移方程
• 5.2.2 偏微分方程求解步骤
• 5.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果
• 作者简介