一种对松散破碎射气介质氡的析出能力进行测量的方法及装置，测量采用本发明专利技术提供的实验装置，主要用于测量颗粒粒径较大，级配分布极不均匀，颗粒间不存在联结的松散破碎射气介质析出到颗粒之间空隙中的氡的能力。通过测量不同时刻氡的浓度Ｃ，作出氡浓度Ｃ与时间ｔ的关系图。根据微分原理可知，该曲线上各测点的切线的斜率即为松散破碎射气介质在对应时间点和浓度点的氡的析出能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对松散破碎射气介质氡析出能力进行测量的方法及测量装置，特别是在原地爆破浸出采铀技术中对松散破碎射气介质氡析出能力进行测量的方法及测量装置。
技术介绍
原地爆破浸出采铀堆场是由爆破法构筑而成的铀矿堆，其具有如下特点(1)它由粒径大小不等、形状不规则的矿石颗粒组成；(2)颗粒的粒径较大;(3)颗粒间不存在联结。根据这些特点，铀矿堆可以被抽象为松散破碎射气介质。松散破碎射气介质中氡的运移包括两个过程首先氡从矿石颗粒里产生并穿过其表面进入矿石颗粒之间的空隙；之后氡在空隙中进行运移。松散破碎射气介质氡析出能力是指单位时间单位体积的介质析出到矿石颗粒之间空隙中的氡量，它是表征介质氡析出的重要参数。由于反扩散的影响，松散破碎射气介质析出到其空隙中的氡的能力随着空隙中的氡浓度变化而变化，即松散破碎射气介质氡析出能力不是一个定值。而目前还没有一套针对松散破碎射气介质氡析出能力的有效测量计算方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一套新的系统的对松散破碎射气介质氡的析出能力进行测量和计算的方法及专门的实验装置。本专利技术的技术方案是 一种对松散破碎射气介质氡的析出能力测量的方法，它包括对松散破碎射气介质氡析出能力的测量及计算。一、 对松散破碎射气介质氡析出能力的测量测量采用本专利技术提供的实验装置，取样仪器采用针孔注射器，装样仪器采用球型闪烁室，浓度读取仪器为FH463B型自动定标器与FD-125型氡钍 分析仪，两仪器通过高压线和信号线连接使用。测量时，首先将实验装置内的氡用鼓风装置排空，使介质达到最大的析 出能力。采用间隔取样方式，每次取样前，打开实验装置上止水夹，使用连 接在实验装置取样口胶皮管上的已排除空气的洗耳球吸入实验装置内已产生 的氡气，再将气体压入装置中，如此反复2-3分钟，目的是为了能使实验装 置内的氡气混合均匀，以保证取样准确、数据有效。取样时，使用针孔注射器插入实验装置取样口上的胶皮管中，抽取试样 中的氡气，注入球型闪烁室中并封存，3-3.5h (氡与其子体达到放射平衡的 最佳时间)后读取计数率。读取数据时，将装样的闪烁室置于FD-125型氡钍分析仪的工作平台上， 将其对准光电倍增管接口，使用FH463B型自动定标器读取每分钟计数率5 次，计算得出的平均值乘以该闪烁室的刻度值即为试样中氡气的浓度，但该 浓度值需乘以取样时抽取的氡气体积与封存样品的闪烁室体积之比的系数才 是试样中氡气的真实浓度。二、 松散破碎射气介质氡析出能力的计算在密闭的条件下，铀矿石中氡的析出是以氡浓度梯度为动力的扩散析出。 由于有浓度梯度，必定存在反扩散。反扩散的影响使得松散破碎射气介质的 氡的析出能力不是定值，而是随浓度的变化而变化的。本测量方法主要用于测量颗粒粒径较大，级配分布极不均匀，颗粒间不存在联结的松散破碎射气介质析出到颗粒间空隙中的氡的能力。通过测量装置中不同时刻氡的浓度c， 作出氡浓度c与时间^的关系图。根据微分原理可知，该曲线上各测点的切线的斜率即为松散破碎射气介质在对应时间点和浓度点的氡的析出能力。 具体的实验步骤如下-A、 根据测得的浓度数据，作出浓度C与对应时间点f的关系B、 拟合出浓度C随时间/变化的关系式；C、 求^，即得到松散破碎射气介质氡的析出能力"与时间,的关系式，带入对应点的时间即可得到对应时间点的氡析出能力"；D、 作出T时刻对应的氡浓度C与氡析出能力"的关系图，再拟合出氡析出能力"随氡浓度C变化的关系式。本专利技术提供的松散破碎射气介质氡析出能力的测量与计算方法的优点如下1、 消除了反扩散对计算精度的影响，计算得到的氡的析出能力不是定值， 是随浓度的变化而变化的值，并能得到具体的表达式；2、 测量简单，计算有效；3、 能够满足不同级配(孔隙度、特征块度差异)试样在不同压力、不同 温湿度条件下的实验要求。本专利技术还公开了一种对松散破碎射气介质氡的析出能力进行测量的实验 装置，它包括一个上端开口的箱体，箱体的开口端设有折边，在箱体的一块 壁板上设有一个带有胶皮管的取样阀，取样阀与箱体的内腔相通，胶皮管的 另一端接有一个洗耳球，在胶皮管上还设有一个止水夹。在箱体的另一块壁板上设有一个排气阀，排气阀与箱体的内腔相通。在箱体的开口端上设有一 块带方形法兰的方盖，方盖通过螺栓与设在箱体开口端折边下面的方形法兰 连接，方盖与箱体开口端的折边之间设有一块橡胶密封垫圈。在方盖上还设 有一个加压阀和一个膜盒压力表，加压阔和膜盒压力表与方形容器的内腔相 通。本专利技术提供的实验装置有如下特点1 、该实验装置能测量单位时间内松散破碎射气介质的颗粒空隙中氡在不 同含水率和孔隙度条件下的浓度；2、 该实验装置上装有精密膜盒压力表，能测量松散破碎射气介质的颗粒 空隙中氡在不同压力条件下的浓度；3、 该实验装置的密闭性能良好，能有效防止气体泄露，保证测量数据真 实有效；4、 该实验装置防潮、耐压，操作简单，经久耐用。 以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。附图说明附图l为本专利技术提供的实验装置结构示意图； 附图2为附图1的俯视附图3为铀矿样1的氡浓度C随时间^变化的散点附图4为铀矿样2的氡浓度C随时间,变化的散点图； 附图5为铀矿样1的氡析出能力《随氡浓度C变化的散点图； 附图6为铀矿样2的氡析出能力"随氡浓度c变化的散点图。具体实施方式一种对松散破碎射气介质氡的析出能力进行测量的方法，这里以两种级 配的铀矿石样为例，说明松散破碎射气介质氡析出能力的测量与计算。铀矿样l:按重量比配制。粒径0 lcm的铀矿石占57.44。/。， 1 2cm的 铀矿石占16. 45%, 2 3cm的铀矿石占9. 50%， 3 4cm的铀矿石占6. 41%, 4 5011的铀矿石占4.73%， 5 7cm的铀矿石占5.47y。，总重25kg。按重量比分 别秤重，混合均匀，装入实验装置A中并密封。压力为常压，温度为27"， 湿度为44%，矿石含水率0.96%。铀矿样2:按照重量比配制，粒径0 lcm的铀矿石占49.36%, 1 2cm 的铀矿石占17.23%， 2 3cm的铀矿石占11.06%， 3 4cm的铀矿石占8. 14%， 4 5，的铀矿石占6.45%， 5 7cm的铀矿石占7. 76%，总重25kg。按照重量 比分别秤重，混合均匀，装入实验装置B中并密封。压力为常压，温度为27 °C，湿度为44%，矿石含水率0.96%。分别使用连接在装置A、B胶皮管3上的体积为0. 09L的已排除空气的洗 耳球A、 B，吸入装置内己产生的氡气，再将气体压入装置中。重复操作2分 钟后，使用量程为0.05L的针孔注射器I、 II分别插入装置A、 B的胶皮管3 中，抽取0.05L的氡气，注入体积均为0.5L的1号和2号闪烁室中并封存。 3h后分别读取其每分钟计数率5次，并计算平均计数率。以0.5小时为间隔 时间，重复取样，分别注入3、 5、 7、 9、 11、 13、 15、 17、 19号和4、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18、 20号闪烁室中并封存，3h后分别读取其每分钟计数率 5次，并计算平均计数率。平均计数率乘以该闪烁室的刻度值即为试样中氡 气的浓度，但该浓度值需乘以取样时抽取的氡气体积与封存样品的闪烁室体积本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种松散破碎射气介质氡的析出能力测量的方法，其特征是，它包括对松散破碎射气介质氡析出能力的测量及计算； 一、对松散破碎射气介质氡析出能力的测量 测量采用本专利技术提供的实验装置，取样仪器采用针孔注射器，装样仪器采用球型闪烁室，浓度读 取仪器为ＦＨ４６３Ｂ型自动定标器与ＦＤ－１２５型氡钍分析仪，两仪器通过高压线和信号线连接使用； 测量时，首先将实验装置内的氡用鼓风装置排空，使介质达到最大的析出能力。采用间隔取样方式，每次取样前，打开实验装置上止水夹，使用连接在实验装 置取样口胶皮管上的已排除空气的洗耳球吸入实验装置内已产生的氡气，再将气体压入装置中，如此反复２－３分钟，目的是为了能使实验装置内的氡气混合均匀，以保证取样准确、数据有效； 取样时，使用针孔注射器插入实验装置取样口上的胶皮管中，抽取试样 中的氡气，注入球型闪烁室中并封存，３－３．５ｈ（氡与其子体达到放射平衡的最佳时间）后读取计数率； 读取数据时，将装样的闪烁室置于ＦＤ－１２５型氡钍分析仪的工作平台上，将其对准光电倍增管接口，使用ＦＨ４６３Ｂ型自动定标器读取每分钟计数率 ５次，计算得出的平均值乘以该闪烁室的刻度值即为试样中氡气的浓度，但该浓度值需乘以取样时抽取的氡气体积与封存样品的闪烁室体积之比的系数才是试样中氡气的真实浓度； 二、松散破碎射气介质氡析出能力的计算 Ａ、根据测得的浓度数据，作出浓 度Ｃ与对应时间点ｔ的关系图； Ｂ、拟合出浓度Ｃ随时间ｔ变化的关系式； Ｃ、求ｄＣ／ｄｔ，即得到松散破碎射气介质氡的析出能力α与时间ｔ的关系式， 带入对应点的时间即可得到对应时间点的氡析出能力α； Ｄ、作出Ｔ时刻对应的 氡浓度Ｃ与氡析出能力α的关系图，再拟合出氡析出能力α随氡浓度Ｃ变化的关系式。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，丁德馨，郭晓斌，李广悦，徐文平，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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