- 1、本文档共17页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
尾矿砂放射性物质豁免标准制定的理论研究_第二次修改)
尾矿砂放射性物质豁免标准制定中的理论研究*
1) 2) 2) 1) 1)†
杨师俨 周程 朱晓翔 苑超 戴耀东
1)(南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016)
2)(江苏省核与辐射安全监督管理局,南京210019)
摘要:本文从理论上建立了稀土冶炼行业尾矿砂天然放射性物质(NORM)活
度浓度与等效组织吸收剂量率的关系式,并由此计算出单位活度浓度样品到等效
组织中的吸收剂量率转换系数.研究了样品所发射的 γ 光子注量的空间角分布,
结合 MCNP 对样品有效厚度等理论计算的结果,给出了尾矿砂放射性现场测量模
型的具体参数.参考国际原子辐射效应科学委员会统计报告:全球公众受到天然
放射源的γ外照射剂量为人均0.48mSv•y-1,并以此值作为控制目标,计算了在此标
准下几种不同活度浓度样品的空气中吸收剂量率,提出了尾矿砂排放的豁免水平:
-1
扣除现场本底后,测量得到的空气吸收剂量率低于 100nGyh .
关键词:尾矿砂, γ吸收剂量率, MCNP
PACS:28.41.Kw, 24.10.Lx, 06.20.Fb
1 引 言
天然放射性物质(NORM )是指存在于自然界中任何含有原生放射性核素或
者放射性元素的物质,联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR 2008 )评估
报告指出[1]NORM 中放射性核素所发射的γ射线每年对人类所造成的外照射辐射
剂量为人均 0.48mSv.我国每年稀土厂分离得到的废渣达 30kt,稀土废渣也属于
NORM 的一种,考虑到废渣会对周围水源环境造成不同程度的放射性影响,特别是
对周围公众人员带来附加的外照射,所以在排放前我们需要对样品进行放射性检
[2]
测,评估其对人体伤害,筛选出可以排放的废渣 .由于现场废渣存储量较大,堆
放无序、杂乱,我们不可能对所有样品一一进行实验室分析测量,这就要求我们
建立一个统一的标准模型,然后现场选取代表性渣样建立实际模型,对实际模型
进行探测分析.
目前,对NORM 的放射性的研究集中在理论计算与实验测量两个方面.理论
计算主要是利用基于蒙特卡洛思想的计算方法计算出 NORM 样品所发射 γ 射线的
相关参数[3][4],或者构建理论模型,计算出不同几何结构下,γ光子在样品中的衰减
规律,由此计算在探测点处的剂量、能量沉积等信息[5][6].实验测量就是进行现场
采样,对样品进行实验室处理后测量其放射性,得到活度浓度等相关信息[7][8][9].
但是并未有人从理论模型出发提出建立现场模型,对现场模型进行分析,建立现
场数据与实验室数据之间的关系.本文首先通过理论推导,建立了活度浓度与吸
收剂量率之间的关系,然后利用基于蒙特卡洛思想的 MCNP 计算方法[10],计算得出
了两者间的转换系数.接着又用 MCNP 对废渣的有效厚度进行了计算,并以此为依
据,考虑现场因素以及操作可行性等客观条件限制,给出了评价尾矿砂天然放射
性强度的现场模型的几何结构.利用 WinXCom[11][12]计算转换系数,与 MCNP 所
得结果进行了对比,显示两者计算结果较为吻合.同时考虑了含水量、探测高度等
相关因素的影响,对转换系数进行了修正.
2 方法及理论
2.1尾矿砂元素组成与密度分析
从江苏省中铝常熟稀土有限公司现场尾矿砂堆放的中心和四个边角分别取
等质量的样品均匀混合后密封于聚乙烯盒中,在 110℃下对渣样进行干燥至恒重,
将干燥后的渣样通过60目的筛网并均匀平铺于样品盒底部,利用 S2 Ranger 能量
色散 X 射线荧光谱仪对样品进行分析,计算样品各元素组分,用于后面计算转换
系数及有效厚等相关量,测其密度作为现场模型密度的参考值.分析后得到的样
品组分及密度见表1.
表 1 样品组成
元素 H
文档评论(0)