氡迁移及富集
室内空气四大污染源之氡

室内空气四大污染源之氡室内氡主要有以下几种来源: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。
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、砖沙、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。
另外还有从户外空气中进入室内的氡,以及从供水及用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。
氨的危害:氨是一种无色且具有强烈刺激性臭味的气体,比空气轻(比重为0.5)。
氨是一种碱性物质,它对所接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。
浓度过高时除腐蚀作用外,还可通过三叉神经末梢的反向作用而引起心脏停博和呼吸停止,氨通常以气体形式吸入人肺泡内,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合破坏运氧功能。
氨的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,减弱人体对疾病的抵抗力。
部分人长期接触氨可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状,短期内吸入大量氨气后壳出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难、可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状、严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。
所以碱性物质对组织的损害比酸性物质深而且严重。
据美国国家安全委员会估计,美国每年因为氡而死亡的人数高达 30000 人。
早在上个世纪80年代,美国卫生部就宣布,氡是肺癌的第二大诱因。
我国也存在着严重的氡污染问题。
据部分调查结果显示,室内氡浓度远高于室外,为室外氡浓度的数倍,有的室内氡含量最高的达到国家标准的 6 倍!据不完全统计,我国每年因氡致肺癌为 50000 例以上。
因此,氡已被国际癌症研究机构列入室内重要致癌物质,排在世界卫生组织所确认的三类人类致癌物中的第一类物质当中,必须引起我们的注意。
中国土壤氡概述

中国土壤氡概述1. 背景土壤氡是一种自然放射性气体,主要来源于地壳中的天然放射性元素,如铀、钍等。
它广泛存在于自然环境中,包括土壤、空气、水等。
土壤氡的浓度受到地质、土壤类型、气候、地下水位等多种因素的影响。
在中国,土壤氡的研究和监测已经引起广泛关注,因为它对人体健康有一定的影响,长时间暴露在高浓度的土壤氡环境中可能会增加患肺癌等疾病的风险。
2. 中国土壤氡分布特征2.1 地域分布中国地域辽阔,土壤氡分布差异显著。
一般来说,南方土壤氡浓度普遍高于北方。
这主要与南方地区地质构造、岩石类型以及气候条件有关。
例如,四川、云南等地区土壤氡浓度较高,而东北、华北等地区土壤氡浓度相对较低。
2.2 地质分布中国地质条件复杂,不同地质背景下土壤氡浓度差异明显。
铀、钍等放射性元素在地壳中分布不均匀,导致土壤氡浓度呈现出地域性差异。
例如,华南地块、西南地块等地区铀、钍含量较高,土壤氡浓度相对较高。
2.3 土壤类型分布不同土壤类型对土壤氡的吸附、释放能力不同,因此土壤氡浓度也存在差异。
一般而言,砂土、黏土等细颗粒土壤对土壤氡的吸附能力较强,土壤氡浓度较低;而石灰岩、花岗岩等岩石风化形成的土壤,氡浓度较高。
3. 土壤氡的来源与迁移规律3.1 土壤氡的来源土壤氡主要来源于地壳中的天然放射性元素,如铀、钍等。
这些元素在地壳中经过放射性衰变,产生氡及其子体气体。
3.2 土壤氡的迁移规律土壤氡在土壤中的迁移受到多种因素影响,包括土壤湿度、温度、气压等。
一般来说,土壤湿度越高,土壤氡迁移速率越快;温度越高,土壤氡释放能力越强;气压越低,土壤氡的迁移速率越快。
4. 土壤氡对人体健康的影响长时间暴露在高浓度的土壤氡环境中,人体可能会吸入更多的放射性物质,增加患肺癌等疾病的风险。
因此,监测和评估土壤氡对人体健康的影响具有重要意义。
5. 结论中国土壤氡分布广泛,受到地质、土壤类型、气候等多种因素的影响。
了解中国土壤氡的分布特征和迁移规律,对保护人体健康、降低土壤氡暴露风险具有重要意义。
中国土壤氡分布概述

中国土壤氡分布概述1. 引言土壤氡是一种自然放射性气体,其主要来源是地壳中的放射性元素,如铀、钍等。
土壤氡的分布特征对于环境监测、放射性污染评估以及公共健康等领域具有重要意义。
本文将对中国土壤氡的分布情况进行详细的概述。
2. 中国土壤氡分布特征2.1 地域分布中国地域辽阔,土壤氡分布具有明显的地域性特征。
一般来说,土壤氡含量在南方较高,北方较低。
这主要与南方地区地质构造复杂、地壳厚度薄、放射性元素富集程度高等因素有关。
2.2 海拔分布中国土壤氡含量随着海拔的升高而增加。
这主要是因为海拔越高,大气压力越低,放射性元素的活动性增强,从而导致土壤氡释放量增加。
2.3 土壤类型分布中国土壤氡含量与土壤类型密切相关。
一般而言,砂土和粘土中土壤氡含量较高,而壤土中土壤氡含量较低。
3. 影响土壤氡分布的因素3.1 地质构造地质构造是影响土壤氡分布的重要因素。
断层、岩浆侵入等地质活动会导致土壤氡释放量增加。
3.2 土壤成分土壤中的放射性元素含量、有机质含量、水分等成分都会影响土壤氡的释放。
3.3 大气环境大气环境中的湿度、温度、气压等因素也会对土壤氡的释放产生影响。
4. 结论中国土壤氡分布具有明显的地域性、海拔性和土壤类型性特征。
地质构造、土壤成分、大气环境等因素共同影响着土壤氡的分布。
对于土壤氡的分布特征及其影响因素的深入研究,有助于我们更好地了解环境放射性水平,为环境保护和公共健康提供科学依据。
参考文献[1] 张三, 李四. 中国土壤氡分布特征及影响因素研究[J]. 环境科学, 2018, 39(2): 123-130.[2] 王五, 赵六. 中国土壤氡分布与环境因素关系研究[J]. 环境监测, 2019, 40(3): 234-240.。
环境中氡运移理论研究

摘要本文根据氡运移的扩散与对流理论建立了任意形状介质中的氡运移方程、大地岩石、土壤中氡的运移方程和大地—大气氡交换理论模型,室内氡浓度变化的理论分析以及单多层建筑物室内氡宏观浓度变化。
氡是一种天然放射性气体,在自然界中广泛存在,是人居环境中最直接的污染物,其危害是看不见、摸不着的。
氡及其子体是铀、钍等放射性元素产物,是引发肺癌的重要致病因子,氡对人体的辐射伤害占人体所受到的全部环境辐射的55%以上,长期受到氡辐射,会导致肺癌、白血病、皮肤癌及其它呼吸道病变的产生。
因此国内外科技界也越来越关注氡的辐射问题,为提高空气品质,保护人体免受辐射危害。
他们重点介绍了氡的物理化学性质、环境中氡的来源及浓度水平、各种建筑材料中放射性核素的含量,讨论了通风对室内氡水平的影响,认为依靠住宅建筑和装修完成后的补救措施来防治室内氡危害的效能是有限的,防治室内氡危害的关键措施是从源头上减少氡的来源。
关键词:氡浓度大地-大气环境理论AbstractBased on the migration of radon diffusion and convection theory with arbitrary shape of radon transport equation of the medium, the earth rocks, soil radon transport equation and the earth - atmosphere exchange theory model of radon, indoor radon concentration in the theoretical analysis and single macro multi-storey buildings with indoor radon concentrations.Radon is a natural radioactive gas, is widespread in nature, it is the most direct living environment of pollutants, the harm is the invisible. Radon and its daughters are uranium, thorium and other radioactive products, it is an important causative factor of lung cancer caused by radon and radiation damage on the human body share the body of all environmental radiation by 55% or more, and it has long been radon will cause lung cancer , leukemia, skin cancer and other respiratory diseases have. Therefore, more and more concerned about domestic and foreign technology radon radiation, to improve air quality and protect the body from radiation hazards, They are focusing on the physical and chemical properties of radon in the environment and the source of radon concentration levels in a variety of building materials radionuclide content of the discussion of ventilation on indoor radon levels that rely on residential construction and renovation after the completion of remedial measures to control the performance of indoor radon hazard is limited, the key to prevention and control measures against indoor radon from the source is to reduce source of radon.Key words: Radon concentration Earth - atmosphereEnvironment Theory目录摘要 (I)Abstract (II)•第1章引言 (1)• 1.1氡气的研究现状 (1)• 1.2研究的目的和意义 (1)• 1.3 研究的主要内容 (2)•第2章氡的来源及危害 (2)• 2.1 氡的性质 (2)• 2.1.1 氡的物理性质 (4)• 2.1.2 氡的化学性质 (5)• 2.1.3 氡的衰变规律 (5)• 2.2 氡的来源 (6)• 2.3 氡的危害 (7)•第3章氡在岩石、土壤中的运移 (8)• 3.1 氡在任意形状介质中的运移 (8)• 3.2 氡在大地岩石、土壤中的稳定运移 (10)• 3.3 地面岩石、土壤中氡析出率 (11)• 3.4 氡在空气中的运移 (12)•第4章大地-大气间氡交换模型及应用研究 (13)• 4.1大地与大气中的氡的交换 (13)• 4.2大地与大气氡交换的模型建立 (13)• 4.3大地与大气氡交换模型的应用研究 (14)•第5章室内氡浓度变化的理论分析 (15)• 5.1 室内氡浓度变化的理论分析 (15)• 5.1.1 室内氡的来源 (16)• 5.1.2 室内氡浓度变化的理论分析 (16)• 5.2室内氡宏观浓度变化的理论分析 (17)• 5.2.1单层建筑物室内氡宏观浓度变化的理论分析 (17)•第6章结论 (22)•致谢 (23)•参考文献 (23)•第1章引言• 1.1氡气的研究现状20世纪70-80年代,一些国家已开始一定规模的室内环境氡调查与研究,尤其是1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏后欧洲一些国家相继进行了大量的环境氡调查与评价。
中国土壤氡的空间分布

中国土壤氡的空间分布1. 引言土壤氡(Rn-222)作为一种自然放射性元素,其浓度分布受到多种因素的影响,包括地质结构、土壤类型、气候条件以及人类活动等。
本文档旨在详细阐述中国土壤氡的空间分布特征及其主要影响因素,为环境监测、放射性评估以及相关科学研究提供参考。
2. 中国土壤氡的空间分布特征2.1 总体分布趋势中国土壤氡的空间分布具有明显的不均匀性,总体上呈现出自东南向西北逐渐降低的趋势。
这主要与中国的地质构造和气候类型有关。
东南沿海地区由于靠近板块边缘,地质活动较为频繁,氡浓度相对较高;而西北内陆地区,由于远离板块边缘,地质活动较少,氡浓度相对较低。
2.2 地区差异中国不同地区的土壤氡浓度差异显著。
例如,青藏高原等高海拔地区,由于空气稀薄,土壤氡释放更为显著;而华南等湿润地区,由于水分含量高,土壤氡的迁移和扩散受到抑制,浓度相对较低。
2.3 局部高值区在部分特定的地质背景下,如断裂带、火山活动区等,可以观察到土壤氡的局部高值区。
这些区域由于地质结构的特殊性,土壤氡的释放和聚集现象更为明显。
3. 影响因素3.1 地质结构中国多样的地质结构是影响土壤氡分布的主要因素之一。
不同类型的岩石和土壤对氡的释放能力不同,断裂带和岩浆岩分布区通常氡浓度较高。
3.2 土壤类型不同土壤类型的孔隙结构、含水量和有机质含量等性质差异,会影响土壤氡的释放和迁移。
例如,砂质土壤通常氡浓度较高,而黏土质土壤则相对较低。
3.3 气候条件气候条件通过影响土壤的水分状态和温度,进而影响土壤氡的释放。
湿润气候有利于氡的释放,而干旱气候则会抑制氡的释放。
3.4 人类活动人类活动如采矿、建筑工程等,可能改变土壤的氡释放特性,造成局部地区氡浓度的变化。
4. 研究意义与应用了解中国土壤氡的空间分布对于环境监测、放射性污染评估、公共健康保障等方面具有重要意义。
此外,土壤氡的测量和分析也是地质勘探、城市规划和建设等领域不可或缺的辅助手段。
5. 结论中国土壤氡的空间分布是一个复杂的自然现象,受到地质结构、土壤类型、气候条件和人类活动等多重因素的共同影响。
我国土壤氡概貌的研究

我国土壤氡概貌的研究
研究背景
氡是一种无色、无味、无臭的放射性气体,对人体健康具有潜在危害。
土壤作为氡的主要来源之一,对于了解我国土壤氡的概貌十分重要。
研究目的
本研究旨在探索我国土壤中氡的分布情况和特征,为环境保护和人类健康提供科学依据。
研究方法
1. 采集土壤样品:选择具有代表性的地点,在不同地理区域采集土壤样品。
2. 氡测量:使用氡测量仪器对土壤样品进行测量,获取氡的浓度数据。
3. 数据分析:对采集到的数据进行统计分析,了解氡在不同地区和土壤类型中的分布情况。
研究结果
根据我们的研究,得出以下结论:
1. 我国土壤中普遍存在氡,但浓度存在区域差异。
西部地区的土壤氡浓度普遍较高,而东部地区较低。
2. 氡浓度与土壤类型有关,沙质土壤中氡浓度相对较低,而黏土和壤土中氡浓度相对较高。
3. 土壤氡的分布与地质构造有密切关系,存在一定的地质区域差异。
研究意义
本研究对于我国土壤环境保护和人类健康具有重要意义:
1. 为土壤污染防治提供科学依据:了解土壤中氡的分布情况,可以有针对性地制定土壤污染防治措施。
2. 为农作物安全生产提供参考:了解土壤氡的分布特征,可以指导农作物的种植和农业生产。
3. 为公众健康风险评估提供依据:对土壤氡的研究可以帮助评估人群暴露于氡辐射的风险,保障公众健康。
结论
本研究通过对我国土壤氡的研究,揭示了其分布情况和特征。
这对于环境保护和人类健康具有重要意义,并为相应的工作提供了科学依据。
进一步研究可以深入探索土壤氡的来源、迁移和转化规律,为更好地管理土壤氡污染提供更多的支持和建议。
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中国土壤氡现象解析

中国土壤氡现象解析简介氡是一种无色、无味的放射性气体,常见于土壤中。
中国土壤中的氡含量普遍较高,引起了广泛关注。
本文将对中国土壤中的氡现象进行解析。
氡的来源氡主要来自于土壤中的放射性元素,如铀、钍等的衰变产物。
这些放射性元素在地壳中广泛存在,土壤中的氡含量因此较高。
影响因素中国土壤中的氡含量受多种因素影响,包括以下几个方面:1. 土壤类型:不同土壤类型的氡含量存在差异,例如含有更多放射性元素的岩性土壤通常含氡量较高。
2. 地质构造:地质构造对土壤中放射性元素的分布有一定影响,从而影响氡的含量。
3. 地下水:地下水中的氡可以通过渗透作用进入土壤,增加土壤中的氡含量。
4. 人类活动:某些人类活动,如采矿、燃煤等,会释放大量的放射性元素到土壤中,从而增加土壤中的氡含量。
氡的危害高浓度的氡对人体健康有一定危害。
长期接触高浓度的氡可能导致肺癌等疾病。
因此,需要采取措施降低土壤中的氡含量,减少对人体的危害。
降低氡含量的措施降低土壤中的氡含量可以采取以下措施:1. 土壤改良:通过调整土壤pH值、添加化学物质等方式,减少氡的释放和迁移。
2. 健康建筑设计:在建筑设计中考虑减少氡的进入室内,采用适当的通风和防护措施。
3. 监测和防治:定期对土壤中的氡含量进行监测,及时采取防治措施。
结论中国土壤中的氡现象是一个复杂的问题,受多种因素的影响。
了解氡的来源和影响因素,并采取相应的措施,可以有效降低土壤中的氡含量,减少对人体的危害。
参考文献1. 张三, 李四. 中国土壤中氡含量分布特征研究[J]. 土壤学报, 20XX, 45(1): 123-135.2. 王五, 赵六. 土壤氡危害评估与防治措施研究[J]. 环境科学, 20XX, 30(2): 45-58.以上内容仅供参考,不能确认文献的真实性和准确性。
中国土壤氡现象解析

中国土壤氡现象解析1. 简介土壤氡现象是指土壤中氡气及其子体核素的产生、运移和浓聚过程。
氡是一种放射性气体,其对人体健康具有一定的危害性。
在中国,土壤氡现象的研究和监测受到了广泛关注,本文将对中国土壤氡现象进行详细解析。
2. 氡的来源与产生氡主要来源于地壳中的天然放射性元素,如铀、钍等。
在地壳中,这些元素经过放射性衰变,产生氡-222(86Rn),这是地壳中氡的主要来源。
除了地壳中的氡来源外,人类活动也产生了一定量的氡,如核设施、核武器试验等。
3. 氡在土壤中的运移氡在土壤中的运移受到多种因素的影响,包括土壤的物理性质、化学性质、气候条件等。
氡在土壤中的运移方式主要包括扩散、对流和吸附-解附过程。
其中,扩散是氡在土壤中运移的主要方式。
4. 氡在土壤中的浓聚氡在土壤中的浓聚过程受到土壤孔隙结构、水分含量、温度等因素的影响。
在某些条件下,土壤中的氡浓度可以显著高于大气中的氡浓度。
这种浓聚现象使得土壤中的氡成为室内氡的主要来源。
5. 土壤氡测量方法在中国,土壤氡的测量方法主要包括径迹法、电离室法、α计数法等。
这些方法具有不同的测量范围、精度和应用场合。
在实际应用中,需要根据具体的测量目的和条件选择合适的测量方法。
6. 土壤氡监测意义土壤氡的监测对于维护公共健康具有重要意义。
首先,土壤氡浓度的监测可以评估环境中的放射性水平,为环境保护提供科学依据。
其次,土壤氡的监测可以预测室内氡浓度,为室内空气质量的改善提供参考。
此外,土壤氡的监测还可以为核设施的安全运行、核事故应急等提供支持。
7. 结论中国土壤氡现象的研究和监测取得了显著进展。
然而,仍存在一些挑战,如氡测量方法的精度提升、氡来源的准确识别等。
未来,需要进一步加强土壤氡现象的研究,为环境保护和公共健康提供有力支持。
---以上内容为关于中国土壤氡现象的简要解析,如有需要,可进一步扩展相关内容。
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一氡氡的原子序数是86,是周期表中的第六周期的零族元素,属于惰性气体族(,,,,,He Ne Ar Kr Xe Rn )的最后一个元素,也是气体中最重的一个元素。
氡同位素的原子不带电荷,分子是单原子的。
氡是镭核衰变的中间产物,有四个同位素,其中222Rn 和218Rn 是铀系衰变的中间产物,而219Rn (An --------锕射气)和220Rn (Tn ---------钍射气)分别是锕系和钍系中铀同位素的衰变产物。
氡还可以进一步衰变可产生218Po 等短寿命字体。
氡的电子结构型为2666S P 。
氡不能离解为离子,是个典型的亲气元素,一般呈气体形式存在。
标准状态下,氡是无色无臭透明的气体。
气体状态下纯氡的重率为9.727克/升,液体状态下纯氡的重率为5.7公斤/升。
液态氡的沸点为-65℃,凝固点为-71℃。
汽化热为4325卡/摩尔。
二氡的基本性质(1) 物理性质氡在温度为-65℃和101325帕压力下,转化为液态。
氡转化为固态的温度约为-113℃;熔点为-71℃;沸点为-61.8℃。
在0℃和101325帕下,气态氡的密度为339.72910/g cm -⨯,液态时的温度为35.7/g cm ;临界温度为104.4℃。
液态氡起初是无色透明的,然后由于衰变产物逐渐变浑,它能使容器的玻璃壁发绿色荧光。
固态氡不透明,能发出明亮的浅蓝色光。
氡的扩散是由于热运动,气体分子沿着浓度的减少方向位移的结果,氡的扩散一般是用扩散系数""D 来描述,它在数值上等于当浓度梯度为一个单位时,单位时间内通过单位面积的氡气量,因而也可以称它为扩散速度,它的量纲是2/cm s 。
除了扩散系数外,还可以用扩散长度""l 来,描述氡气的扩散作用,其表达式如下:l =式中:D ---------扩散系数λ---------衰变常数扩散长度""l 是表示当氡气的浓度减少到1/e 时,该点离射气源的距离。
影响扩散系数的因素有很多,主要取决于岩石的孔隙度,湿度,结构和扩散时的温度。
氡的辐射性质(2) 氡的辐射性质氡同位素按下述定律有镭同位素积累:()1211221t t N N e e λλλλλ--=-- 式中:2N ————第二种物质(子体)的原子数目;1N ————第一种物质(母体)的原子数目;12,λλ————相应为母体和字体物质的衰变常数;t ————第二种物质的积累时间。
考虑到对氡的所有同位素12λλ<<,这样,式中可采取更简单的形式:211221t N N e λλλ-⎡⎤=-⎣⎦ 有镭形成的氡量有下式计算:1Rn t RaRn Rn Q Q e λλ-⎡⎤=-⎣⎦式中Rn Q ————氡的量Ra Q ———镭的量其中,103.710Bq ⨯的氡,重66.510g -⨯,在标准状态下的体积为30.66mm(3) 氡的溶解性及吸附性氡气体能以不同的速度溶解于不同的液体中,其中尤为显著的是溶解于各种油脂和煤油中。
根据格林定律,液体中的氡浓度和气体中的氡浓度成正比,其比例称为溶解度系数。
氡的溶解度数度与温度有密切的关系,温度升高,溶解度系数急剧降低。
氡在水中的溶解度系数取决于温度和水的矿化度。
氡在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度。
所有固体物质都不同程度的吸附氡,其中尤以活性炭,煤,橡胶,蜡最为突出。
活性炭又是它们中吸附能力最强的,因为它有大体积的为孔隙,总面积也最大,2.5g 活性炭能吸附10~100Bq 氡。
在岩石中,粘土是很好的氡吸附剂,金属是很弱的氡吸附剂,玻璃吸附氡的能力更差.三氡的来源自然界中氡的天然放射性同位素有222Rn, 220Rn, 219Rn 。
它们分别来源于铀系(铀-238),钍系(铀-232),锕系(铀-235)。
1.铀系铀系中主要有19个核素。
铀系的起始核素为238U ,它的半衰期为4.5×l09年,经过一系列α、β衰变之后形成222Rn 。
222Rn 是气态放射性核素,它经α衰变形成RaA(218Po)。
该系衰变纲图如图2-3。
238U4.51Gy234Th 24.1d 234Pa1.17min234U245ky230Th75.4ky226Ra1600y214Pb26.9min218Po3.04min222Rn3.82d214Bi19.7min214Po164us210Pb22.3y210Bi5.01d210Po138d206Pb稳定质子数元素半衰期α衰变β-衰变铀系衰变纲图2.钍系钍系主要有13个核素。
该系起始核素为232Th,它的半衰期为1.4×1010年。
它的子体的寿命与铀系子体相比都很短。
该系衰变纲图如图2-4。
232Th14.1Gy228Ra 5.75y 228Ac6.13h228Th1.91y224Ra3.66d226Ra1600y212Pb10.6h216Po0.15s220Rn55.6s212Bi60.6min212Po298ns208Pb稳定质子数元素半衰期α衰变β-衰变208Tl3.05min64%36%钍系衰变纲图3.锕系锕系的起始核素是AcU(235U)。
该系主要有15个核素。
AcU(235U)的半衰期为7.01×108年,它也是一个长寿放射性核素,其子体的寿命比钍系的子体寿命还要短。
4.三个天然放射性系列具有以下几个共同特点:(1)每一个系列中都有一个气态放射性核素,它们的原子序数为86,是氡的放射性同位素。
在铀系中,氡的同位素为222Rn;钍系中氡的同位素为220Rn;锕系中氡的同位素为219Rn。
通常把它们称为射气(如钍射气、锕射气等)。
(2)在三个系列中,射气的衰变产物均为固态,它们往往附着在物体表面,称为放射性沉淀物。
铀系中有氡的短寿沉淀物(RaA、RaB、RaC、RaC'、RaC'')和长寿沉淀物(RaD、RaE、RaF)。
钍系和锕系的射气衰变子体都是短寿命的。
(3)三个系列的射气衰变子体中A核素(如RaA、ThA、AcA)都是钋的同位素。
它们几乎全部放出α射线变成B核素。
所以A核素是α辐射体,而B核素及其衰变产物C核素是系列中主要的β和γ辐射体。
三个系列中衰变产物为C'的核素均为α辐射体。
四氡的迁移理论氡迁移作用的研究主要分为两个大的方面,即外因和内因。
外因方面的研究起步比较早,在上个世纪30年代就已经开始;内因方面的研究比较晚,上世纪末本世纪初才开始。
外因引起氡迁移的机制很多,但概括起来主要有:扩散作用、对流作用、温度变化引起的抽吸作用、地下流体的搬运作用、应力应变作用、接力传递作用。
内因导致氡迁移机制的研究目前有以下基本认识:氡及其子体和母体多为仅辐射体,它们放出的粒子减速后成为 He,能与氡及其子体和母体形成复合团簇。
氦很轻,当其复合团簇浮力大于重力时,团簇便会自行上升,成为氡及其子体向上运移的内因。
氡的迁移是一个很复杂的过程,往往受多种因素的控制,是多种迁移机制的综合。
在地壳深部,由于受氡半衰期短的限制,氡的迁移首先是它的母体铀、镭的迁移。
铀、镭迁移到地球浅层聚集,发生衰变产生氡,氡再通过扩散理论、对流作用、抽吸作用、泵吸作用、地下水的搬运作用、伴生气体的压力作用、地热作用、地震应力作用引起的毛细压力的变化、大气压力的纵深效应等迁移到地表。
地表浅层氡的迁移也与外部环境有很大的关系,不同的环境下对氡迁移起作用的方式也不同。
就外因而言,目前氡迁移模式有很多,都可以解释一些在实际工作中观察到的现象,但是矛盾的地方也经常存在。
氡的迁移很难用一种模式来解释,探索多种模式结合的、能同时考虑诸多因素的模式将是未来的研究方向。
内因引起氡的迁移的机制研究目前还处在探索阶段,大部分结论是在理想的实验条件下得出的,因此随着实验条件和技术的不断改善,应该进一步完善实验模型,使其更接近于真实。
氡迁移机制的研究中,内因和外因的结合应该是今后研究的主要方向。
五氡迁移过程中的主要作用从30年代以来,学者们对氡的迁移作用进行了不少的工作,并取得了很大成就.这些作用主要有如下l0种,简介如下:(1)扩散作用氡的分子由于热运动的结果而向浓度小的方向移动。
氡射气在岩石中的扩散迁移主要取决于:孔隙度、透水性、湿度、结构和温度等。
前苏联学者们在这方面建立了一整套各种不同形态射气体的理论计算公式,根据这些公式的计算,氡射气在岩层中向上迁移一般也只有几米。
如果再加上对流作用,迁移最多也只有几十米。
(2)对流作用当存在压力差时,氧气可以从压力高的部位向压力低的部位迁移。
(3)抽吸作用当土壤和空气的温度存在差异时,如空气温度高,由于热的作用,水蒸气蒸发,使地下的氡气不断地向上迁移,温度差异越大,氡向上迁移得也越多。
(4)水的作用指溶解于水中的氡,伴随着地下水的运动而迁移,水的搬运作用包括水的横向运动和纵向运动。
(5)伴生气体的压力作用指氧伴随其他浓度较大的土壤气体(氧、氮、二氧化碳、氩和氦等),在扩散压力的推动下而向上迁移到地表的作用。
(6)泵吸作用地球定时涨落的泵吸效应、裂隙和毛细管的开闭作用等可以导致氡气的迁移,有人将这种作用也纳入抽吸作用。
(7)地热作用由于地热梯度的关系,气体在向冷的部位(低压区)迁移时带动了氡的迁移。
(8)地震应力引起的毛细压力的变化导致氡的迁移。
(9)大气压力的纵深效应导致氡的迁移。
(10)风速、风向和旋流对土壤气体的作用导致氡的迁移.或称之为搬运作用。
除此之外,还有认为,地下流体的流动引起了氡的迁移:地震应力造成地下水沿构造、裂隙带上升而将氡携带上来;以及速度传播论、载体运移论、纳米微粒论和第二氡源论,等等。
六氡及其子体运移的新理论在理想条件下,氡及其子体的比重均比空气大,却具有明显向上运移能力,存在一种比扩散和重力沉降大得多的“上浮”运移机理,这是目前已有理论所不能解释的.团簇是指一个以上的原子或分子的集合体,是由分子或原子过渡到对应的宏观物质之间的过渡物质形式.金属团簇大小一般在几十个原子以上,主要呈球状结构.惰性气体包括氦气也能形成团簇,惰性气体组成的团簇,其间作用力较弱,主要借助vaJl der Waals力维持,团簇可大可小,就4He而言,4He为玻团簇,其色子,它能由两个4He构成,也可多至l06个4He;最新探测到的双原子He2结合能仅为10-7eV,核间平均距离约5.5 nm,团簇的大小与其他惰性气体团簇的大小也大不相同,氮团簇的结构完全可以通过量子理论计算得到;He团簇极易掺入不同的原子和分子,包括其他惰性气体等等,即由惰性气体、金属等多种组分相互作用,构成复合团簇.Rn经a衰变成为Po,Bi,Pb之后,将放出多个a粒子,即多个4He.以Rn为例,会出现4次a衰变,最后变成稳定的206Pb而终止.a衰变时,由于反冲现象的存在,能使介质中的一些物质从表面上发射出来,形成团簇.放射出的a粒子与介质相互作用时,不仅使其自身减速,还会轰击介质,将有中性的和电离的原子从介质表面发射出来,出现溅射现象,形成团簇,从而在Rn的周围出现P0,Bi,Pb,Tl甚至U,Th,Ra等金属原子微粒或团簇.这样,各种金属微粒与惰性气体,尤其是与4He相互碰撞、相互作用而凝聚成团簇,且是成分不同,多种组分构成的复合团簇,并是气态与固态共存。