地下铜矿作业环境中220Rn平衡因子的实验的研究.pdfVIP

第i次伞阴天然辐射照射‘』控制研讨会论义汇编 地下铜矿作业环境中拗Rn平衡因子的实验研究 张洪’潘自强2刘小平3谢建伦4肖德涛’：F红海’梁波3 (1、周防科T局核技术支持中心，北京，lo0037；2、中同核1_业集团公司科学技术委员会，北京，l00822： 3、江西省核素检测和辐射环境评价技术研究．J：程rfl心，￡L汕南昌，330002：4、r|l国原子能科学研究院， 北京，102413；5、南华大学核科学技术学院，湖南衡阳，42l001) [摘要]在室内模拟实验的基础上，本文研究了地下铜矿作业环境的“lln平衡闪r，并对相关的影响冈索进 行了分析。研究结果硅示，(I)由于通风的关系，井下作业环境巾，阔·工作面的“Rn浓度可以基本实现 均匀分布，4IiIl平衡因子变化不大。(2)地卜．环境中的“Rn平衡因jr随测量位置不同．变化较犬，这些差 别可以归因于空气交换率、气溶胶浓度等因素。辐射剂量评价中，地’卜．铜矿工作环境中的2Rn平衡冈子可 取0．08。 220Rn扰lIh子体采矿平衡因子辐射照射 I关键词1 近年来，人为活动所引起的天然辐射职qk性照射得到社会各界的关注，由此而产生的健 康风险问题也得到了更多的重视。由于职业的关系，井下作业人员可能受到高水平氡(包括 致的健康风险问题不可忽视Il’2J，在一些情况下，它还可能成为重要的放射性污染源p“J。 220Rn的半衰期很短，不能与其子体(这里主要指引2Pb及后代核素)实现放射平衡。在 一般的环境条件中，从析出介质附近到呼吸区域之间，刀oRn浓度呈现+‘个梯度变化，而且这 种变化受扩散和对流、空气年龄、气象条件等多种因素的影响。凶此一般认为，与222Rn不 同，针对zzoRn的辐射剂量评价，仅测量220Rn浓度是不合适的，即不能利用平衡因子的方法 来完成限6’7】。 由于220Rn浓度数据相对容易获得，．目．对于盈oRn浓度的测量而言，可以通过建立相应的 计最检定装置来进行刻度，冈而测最T作的质最容易得剑保证。为此，在220Rn的辐射剂最 评价中，如果能够确定220Rn浓度与其子休浓度之间的定最关系(即甲衡冈子)，那么，与222Rn 相类似，根据母体浓度来计算子体浓度将是一个比较好的选择18J。根据这。‘思路，我们首先 针对地下矿山环境中的220Rn平衡因子进行实验研究。 l实验条件和方案 本研究分两步走，首先是在220lu、222Ih计量检定装置中进行试验性测量，然后再到地 下铜矿作业环境中进行测鼍。 1．1220Rn、222Rn计量检定装置 在220Ih计最检定装置(即220Rn室)中，为了保持220Rn浓度的均匀分布，需要利用机 械通风的手段，加大湍流强度，使由标准钍源产生的22”Rn在装置巾得到充分的混合。由于 装置的体积较小(约为lm3)，可以使220Rn在其中较好地实现均匀分布。在该装置中再引入 222Rn源，则可以用作220Rn、222Ih混合室。 进行测蔑的同时，采用五段法对220Ih、222Rn子体浓度进行测量。其中，子体的取样时间为 (360．560min)等五个时间间隔内【叫，用ORTECa谱仪工作站进行总a计数，然后根据这五段 浓度(EECRn)。 1．2地下铜矿 选择一地下铜矿，该矿的丰要工作水平有2个，分别为海拔高度．160m和．2lOm，其中．160m 水平为主要采矿区，在该水平分布有33个采掘工作面，矿石由落矿井落入．210m水平，然后 从该水半运输大巷集中运出。 在地下采矿巷道中，为了实现供氧和防尘目的，需要进行通风，使井下空气不断得到补 充和更新。该矿总体通风方式为两翼对角抽出式，主斜井(截面积接近20m2)的风速可以 达到2m·s一，各工作水平主巷道的风速约为lm·s．1。采掘上作面的局部通风采用压入式， 425 第j次伞嗣天然辐射照射，’j控制研讨会论文瓠_编 平均JxL速一般维持存O．5m·s．‘左彳i。 在地下工作环境中，同时对比”Ih、“2Rn及其．了体浓度等项日进行测量。实验方案是， 利用RAD一7氡测节仪同时测节地卜．环境中“”Rn、“2Rn浓度(Sni行模式)。在RA阻7氡测 量仪测最220Rn、盈2Rn浓度的同时，利用其作为取样设备对子体进行取样，采川优化五段法 对比”Rn、zz2Rn子体浓度进行测量。具体工作程序是，了体的取样时问为lO分钟，