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铀矿石冶炼后产生大量废石及铀尾矿,铀废石、铀尾矿通过治理形成铀尾矿库,铀尾矿库内含有大量放射性物质,并且其中30%放射性有害物质中的半衰期有1000年以上,尤其是其中的镭含量占到了原矿的98%,镭衰变产生的气态放射性氡能释放至大气中,在大气运动中随气流能运移数公里,气态放射性氡还可以继续衰变成氡子体,对铀尾矿库周边生态构成严重的危害。测试结果表明,我国铀尾矿库滩面的氡析出率通常介于1.65-26.5Bq/(m2·s)之间,铀尾矿库退役之前滩面氡析出率远大于退役之后的国家标准限值(0.74Bq/(m2·s)),为了满足该标准在对铀尾矿库退役治理时需进行覆盖隔离处理,研究多种地形下铀尾矿库覆土隔离后滩面析出氡运移、衰减过程及控制机理,减少滩面氡析出率,控制和降低铀尾矿库氡对居民健康和周边生态环境的影响是核辐射防护学中亟待解决的研究课题。采用CFD方法,发展铀尾矿库氡运移土壤-大气耦合模式的优化分析技术,研究不同覆盖物特性及环境参数对氡气运移过程的影响。为探讨控制铀尾矿库滩面析出氡向周围环境扩散的方法,提供有效的设计分析手段和科学依据。本文主要工作体现在以下几个方面:(1)介绍了铀尾矿库退役治理的研究现状及主要研究方式;铀尾矿滩面析出氡在覆土中运移的影响因素、运移规律及覆土的多孔介质模型;滩面析出氡为重气,分析了重气在复杂下垫面中的研究方法;(2)基于多孔介质模型及CFD技术,建立铀尾矿滩面析出氡在覆土中运移的数学模型,并确定了模型的数值方法。研究滩面析出氡在覆土中运移的规律及氡浓度分布特点。(3)建立山谷型铀尾矿滩面析出氡大气运移方程及其物理模型,并确定模型的数值方法。研究复杂边界条件下大气风场的特性及重气氡运移及分布特点。(4)以平地型铀尾矿库为研究对象,建立土壤-大气耦合模式下氡运移方程及物理模型,并确定模型的数值方法。综合考虑不同风速、滩面氡析出率、覆土氡扩散系数下对氡运移及分布特点。