层状氡源上覆土壤层中氡浓度的分布
如图6-1-2所示，地下深部有铀、钍矿或含有高放射性核素的岩层，构成氡源层。则氡均匀地向上覆土壤层中迁移。为了计算方便，假定上覆土壤层中不含铀、钍物质，即自身不产生氡，并且假定组成成分均匀。坐标原点在氡源层表面，只研究氡向上垂直运移。
图6-1-2 上覆土壤层中氡浓度分布的计算
氡源层和土壤层之间的氡浓度差和压力差，形成氡的扩散作用和对流作用，使氡向土壤层运移。单位时间内dx层中氡浓度变化，为通过其底面进入dx层的量减去顶面氡流出量和单位时间内dx层中氡的衰变量，则dx层中氡的量的变化可写成下列关系式：
核辐射场与放射性勘查
式中：N为dx层中氡的浓度；x为矿层界面到dx层的距离；Q为进入dx底面的氡的流量；Q+dQ为透过dx顶层的氡的流量(因为气流方向与x方向一致，所以dQ前面加正号)；S为dx层的面积；λ为氡的衰变常数；λNSdx为单位时间内dx层中氡的衰变量。
因为氡的迁移是由扩散和对流引起的，所以进入dx层氡的流量：
核辐射场与放射性勘查
式中：D为扩散系数。当浓度梯度等于1 时，1 s 通过1cm2面积氡的量，称扩散系数(cm2/s)。v为对流速度。
式(6-1-2)中负号表示dN/dx随x的增大而减小。对(6-1-2)取微分得
核辐射场与放射性勘查
将(6-1-3)式代入(6-1-1)式得：
核辐射场与放射性勘查
消除式中Sdx，得：
核辐射场与放射性勘查
在稳定条件下动态来看，dx层中氡的浓度不随时间变化，即 。则(6-1-4)式变为
核辐射场与放射性勘查
(6-1-5)式微分方程表示上覆土壤(岩石)层中氡浓度垂直分布规律。
(6-1-5)式的一般解为 ，由此得：
核辐射场与放射性勘查
式中：N1，N2为积分常数；根据上覆土壤层的厚度不同，给出的边界条件，可以求出。
(一)当土壤层为无限厚(即h＞10m)时
则x=0时，N=N0；即N=N1+N2=N0。
x→∞时，N=0，由图6-1-2可见为辐射矿层表面为有限值；若N2=0，则从x=0条件得N1=N0为矿层表面的氡浓度。
由此，代入(6-1-6)式得：
核辐射场与放射性勘查
如果不考虑对流作用，即v=0。则土壤中的扩散作用引起氡浓度分布为
核辐射场与放射性勘查
(6-1-8)式说明，当土壤层很厚时，由于扩散作用，其中氡度分布由氡源层表面向地面呈指数衰减分布规律(见图6-1-2(b))。
如果取x=l(扩散长度)，则 ，则
核辐射场与放射性勘查
代入(6-1-8)式得：
N=N0e-1=N0/e；N/N0=1/e
由此可见，扩散长度的物理意义为：当氡源处氡向外扩散，浓度减弱到只有氡源的1/e时，则该点离氡源的距离称扩散长度(l)。与扩散系数的关系为
核辐射场与放射性勘查
不同介质中扩散系数和扩散长度差别很大，主要决定于物质结构。表6-1-1所列为几种射气扩散参数。
表6-1-1 射气的扩散参数
如果不考虑扩散作用，即D=0；则土壤中对流作用引起氡迁移的浓度分布方程由(6-1-4)式得：
核辐射场与放射性勘查
积分得：
核辐射场与放射性勘查
式中：x/v=t表示氡从氡源层表面由于对流作用运移到x距离的时间。
(6-1-10)式说明了对流作用使氡的递减与对流速度的关系，v越大N越大。
(二)当上覆土壤层厚度不大(h＜10m)时
则x=0，N=N0；N=N1+N2=N0，N2=N0-N1代入(6-1-6)式。
x=h，N=0。因此，(6-1-6)式可改写为
核辐射场与放射性勘查
经过推导和代换之后，可得：
核辐射场与放射性勘查
若不考虑对流作用，即v=0，则氡的扩散作用引起氡迁移形成氡的浓度分布关系式由(6-1-11)变为
核辐射场与放射性勘查
氡的分布很广，每天都在你的周围，它存在于家家户户的房间里。了解室内高浓度氡的来源，有助于我们对氡的认识和防治。调查结果表明，室内氡的来源主要有以下几个方面： 1．从房基土壤中析出的氡。在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中人们可以发现高浓度的氡。这些氡可以通过地层断裂带，进入土壤和大气层。建筑物建在上面，氡就会沿着地的裂缝扩散到室内。从北京地区的地质断裂带上检测表明，三层以下住房室内氡含量较高。 2．从建筑材料中析出的氡。1982年联合国原子辐射效应科学委员会的报告中指出，建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖、砂、水泥及石膏之类，特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。从近期室内环境检测中心的检测结果看，此类问题不可忽视。 3．从户外空气中进入室内的氡。在室外空气中，氡被稀释到很低的浓度，几乎对人体不构成威胁。可是一旦进入室内，就会在室内大量地积聚。 4．从供水及用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。这方面，只有水和天然气的含量比较高时才会有危害。 据专家介绍说，室内氡浓度的高低与房屋选址、房屋设计、建房选材和装修材料有着直接的关系。建房前一定要对选址土壤中铀和镭的含量进行测量，千万不能选在断裂附近；房屋设计一定要注意通风，一般情况下室外的氡浓度要比室内低；家庭装修时尽可能少用石材，特别是花岗岩，最好不用。 氡污染是能够被消减的。室内氡污染的来源大概有4条路径：地基和周围土壤、建筑装饰材料、室外宇宙射线和空气中的氡及其子体、天然气和地下水。其中大部分氡来自地基和周围土壤中。如果室内氡浓度超标，开窗户、安装排风扇、使用防氡涂料、覆盖裸露的地基等都可以有效降低室内的氡浓度。
如图6-1-2所示，地下深部有铀、钍矿或含有高放射性核素的岩层，构成氡源层。则氡均匀地向上覆土壤层中迁移。为了计算方便，假定上覆土壤层中不含铀、钍物质，即自身不产生氡，并且假定组成成分均匀。坐标原点在氡源层表面，只研究氡向上垂直运移。
图6-1-2 上覆土壤层中氡浓度分布的计算
氡源层和土壤层之间的氡浓度差和压力差，形成氡的扩散作用和对流作用，使氡向土壤层运移。单位时间内dx层中氡浓度变化，为通过其底面进入dx层的量减去顶面氡流出量和单位时间内dx层中氡的衰变量，则dx层中氡的量的变化可写成下列关系式：
核辐射场与放射性勘查
式中：N为dx层中氡的浓度；x为矿层界面到dx层的距离；Q为进入dx底面的氡的流量；Q+dQ为透过dx顶层的氡的流量（因为气流方向与x方向一致，所以dQ前面加正号）；S为dx层的面积；λ为氡的衰变常数；λNSdx为单位时间内dx层中氡的衰变量。
因为氡的迁移是由扩散和对流引起的，所以进入dx层氡的流量：
核辐射场与放射性勘查
式中：D为扩散系数。当浓度梯度等于1时，1 s通过1 cm2面积氡的量，称扩散系数（cm2/s）。v为对流速度。
式（6-1-2）中负号表示dN/dx随x的增大而减小。对（6-1-2）取微分得
核辐射场与放射性勘查
将（6-1-3）式代入（6-1-1）式得：
核辐射场与放射性勘查
消除式中Sdx，得：
核辐射场与放射性勘查
在稳定条件下动态来看，dx层中氡的浓度不随时间变化，即=0。则（6-1-4）式变为
核辐射场与放射性勘查
（6-1-5）式微分方程表示上覆土壤（岩石）层中氡浓度垂直分布规律。（6-1-5）式的一般解为N=，由此得：
核辐射场与放射性勘查
核辐射场与放射性勘查
式中：N1，N2为积分常数；根据上覆土壤层的厚度不同，给出的边界条件，可以求出。
（一）当土壤层为无限厚（即h＞10 m）时
则x=0时，N=N0；即N=N1+N2=N0。
x→∞时，N=0，由图6-1-2可见为辐射矿层表面为有限值；若N2=0，则从x=0条件得N1=N0为矿层表面的氡浓度。
由此，代入（6-1-6）式得：
核辐射场与放射性勘查
如果不考虑对流作用，即v=0。则土壤中的扩散作用引起氡浓度分布为
核辐射场与放射性勘查
（6-1-8）式说明，当土壤层很厚时，由于扩散作用，其中氡度分布由氡源层表面向地面呈指数衰减分布规律（见图6-1-2（b））。
如果取x=l（扩散长度），则x=l=则
核辐射场与放射性勘查
代入（6-1-8）式得：
核辐射场与放射性勘查
由此可见，扩散长度的物理意义为：当氡源处氡向外扩散，浓度减弱到只有氡源的1/e时，则该点离氡源的距离称扩散长度（l）。与扩散系数的关系为
核辐射场与放射性勘查
不同介质中扩散系数和扩散长度差别很大，主要决定于物质结构。表6-1-1所列为几种射气扩散参数。
表6-1-1 射气的扩散参数
如果不考虑扩散作用，即D=0；则土壤中对流作用引起氡迁移的浓度分布方程由（6-1-4）式得：
核辐射场与放射性勘查
积分得：
核辐射场与放射性勘查
式中：x/v=t表示氡从氡源层表面由于对流作用运移到x距离的时间。
（6-1-10）式说明了对流作用使氡的递减与对流速度的关系，v越大N越大。
（二）当上覆土壤层厚度不大（h＜10 m）时
则x=0，N=N0；N=N1+N2=N0，N2=N0-N1代入（6-1-6）式。
x=h，N=0。因此，（6-1-6）式可改写为
核辐射场与放射性勘查
经过推导和代换之后，可得：
核辐射场与放射性勘查
若不考虑对流作用，即v=0，则氡的扩散作用引起氡迁移形成氡的浓度分布关系式由（6-1-11）变为
核辐射场与放射性勘查
层状氡源上覆土壤层中氡浓度的分布
如图6-1-2所示，地下深部有铀、钍矿或含有高放射性核素的岩层，构成氡源层。则氡均匀地向上覆土壤层中迁移。为了计算方便，假定上覆土壤层中不含铀、钍物质，即自身不产生氡，并且假定组成成分均匀。坐标原点在氡源层表面，只研究氡向上垂直运移。图6-1-2 上覆土壤层中氡浓度分布的计算 氡源层和...
土壤中氡射气场浓度的计算
采用有限差分方法求解上述方程数值解,选择土壤参数代入即可计算一定参数下无限氡源层上覆盖层中氡分布二维断面特征,如图3-3所示,从图中可看出,无限氡源层上均匀覆盖层中氡浓度的分布是均匀的,垂向上随离氡源的距离的增加,氡浓度不断减小,减小的快慢与有效扩散系数、对流速度、氡源层浓度、覆盖层的厚度有关,作横向...
漳州东园Hg 异常
在这种情况下，上覆土壤层中会出现某些化学组分的异常，根据这些组分的异常可以对覆盖层以下地质体的矿化前景或资源潜力进行评价。根据上述分析及Hg等元素异常在土壤剖面上的分布特征推测，异常区内土壤Hg等元素异常可能是由次生地质作用引起的，最大的可能是与覆盖层以下的地质构造或地热资源有关。这一推测...
岩石的扩散系数及其测量方法
制备一个直径1 m，高2～2.5 m的圆筒，底部装30 cm厚经过粉碎的铀矿石作为氡气源，上面装入待测扩散系数的砂土（图6-3-12（a））。等待氡积累达到平衡后，进行不同深度取气测量氡浓度。得到N\/N∞=f（x）关系曲线，如图6-3-12（b）中虚线。根据（6-1-12）式铀矿层上覆土壤层中氡浓度分布...
岩石的扩散系数及其测量方法
根据(6-1-12)式铀矿层上覆土壤层中氡浓度分布的计算理论。当上覆土壤层不厚时，土壤层垂直方向氡浓度的分布理论公式为 核辐射场与放射性勘查 式中：x为(坐标原点设在铀矿石层表面)垂直距离，如图6-3-12(a)所示；N0为x=0时的氡浓度。根据(6-3-20)式，每给定不同的扩散系数(D)，可计算出...
活断层和地裂缝的勘查
而来自深部的氡也可富集形成氡源，所以两者叠加在一起形成了活断层中的氡源。该氡源放出的Rn气将不断向上迁移，这时氡的迁移发生在上覆盖层中，上覆土壤层成为氡异常形成的场地。氡在土壤层的迁移多发生在潜水面以上，尤其是活断层上土壤层厚度较浅，一般在10～50m之间，当然第四纪覆盖层也有大于100...
环境中氡气的来源及其防护
岩石、土壤、地下水等各种介质中不同程度地含有238U和226Ra,区域性分异明显,由此衰变而产生的氡浓度不尽一致。这三种介质对空气氡含量的贡献较大,为氡的主要来源。从氡的分布范围来看,室外氡主要由岩石、土壤、地下(热)水、矿山、煤等介质提供,室内氡则主要由地基、土壤、建材、生活用水、燃气和燃煤等介质产生。
土壤中氡浓度的测定
土壤中氡浓度测定的关键是如何采集土壤中的空气。土壤中氡气的浓度一般大于数百Bq\/m3,这样高的氡浓度的测定可以采用电离室法、静电收集法、闪烁瓶法、金硅面垒型探测器等方法进行测定。对测试仪器性能指标要求是:工作条件温度-10～40℃;相对湿度≤90%;不确定度≤20%;探测下限≤400Bq\/m3。 测量区域范围应与工程...
氡气测量在寻找铀矿中的应用
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氡 在人体怎样作用
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