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《核工业北京地质研究院》 2001年
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花岗岩体中核素迁移特性研究

苏锐  
【摘要】: 本项研究工作以阳坊花岗岩为实验介质,开展放射性核素迁移实验研究。主要完成 了以下几类实验:混合核素(~(57)Co+~(134)Cs)在花岗岩基质中的扩散和弥散实验;单一核素 (~(134)Cs、~(99)Tc和~(99)Tc~m)及混合核素在天然单裂隙花岗岩中的连续注入和脉冲注入实验。 实验结果表明: (1)核素~(134)Cs在花岗岩裂隙和基质中的阻滞系数分别为100.5~130.6和4822~5135。 (2)核素~(99)Tc和~(99)Tc~m在花岗岩裂隙和基质中的阻滞系数分别为:1.68~26.3和 761.4~1640。 (3)核素~(57)Co在花岗岩基质中的阻滞系数为:419.8~422.7。 (4)核素~(134)Cs和核素~(57)Co在岩片中的弥散系数分别为:1.02×10~(-12)~5.72×10~(-12)和 4.82×10~(-12)~8.54×10~(-12)。压力越大,其弥散系数越大。 (5)核素~(99)Tc在花岗岩裂隙中的弥散系数为:0.827×10~(-9)~4.95×10~(-9);在基质中的扩 散系数为:2.65×10~(-13)~4.68×10~(-13)。而且水流速度越大,这些参数值也越大。核 素~(99)Tc~m在裂隙中的脉冲实验也体现了此规律。 (6)在所研究的核素中,花岗岩裂隙和基质对~(134)Cs的阻滞作用最强,~(99)Tc~m和~(99)Tc 次之,~(57)Co较弱,~3H最弱。 (7)水流速度和压力对核素迁移有明显的影响,流速或压力越小,越不利于核素的 迁移。 (8)基质扩散对核素在裂隙中的迁移有重要的影响,一方面它是核素迁移的一种机 制,另一方面它对核素沿裂隙迁移起阻滞作用,降低核素向前迁移速度。 在实验基础上,建立了核素在天然单裂隙花岗岩中的二维扩散数学模型和对流-弥 散数学模型,并采用有限单元法对模型进行离散,编写了2个计算机程序求其数值解。 由该程序计算并获得了花岗岩裂隙和基质中放射性核素浓度值。对比数值解和相应的解 析解,两者一致,这表明所建立的数学模型能很好地描述实验条件,对模型所做的假设 和概化以及对单元进行的离散都是合理的。同时,在数学模型的基础上研究花岗岩基质 对核素迁移的影响。结果表明,花岗岩基质扩散对核素沿裂隙迁移有明显的阻滞作用, 当水流速度较慢,基质的孔隙度较大或时间较长时,基质扩散对核素在裂隙中的迁移不 可忽略。
【学位授予单位】:核工业北京地质研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:P588.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 李军华;陈建生;陈亮;;大坝渗漏量的连续示踪模型研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
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10 孟宪萌;基于过程模拟的越流区承压含水层脆弱性评价研究[D];清华大学;2010年
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1 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 张俊杰;多孔介质中石油残留及其水动力效应研究[D];中国海洋大学;2010年
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10 靳晓飞;基于GPRS的远程智能通讯终端设计[D];西安电子科技大学;2011年
【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李春江,倪世伟,马如维,陈式;花岗岩近表层~(134)Cs活度直接测量[J];核化学与放射化学;1997年02期
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3 张先亮;周清和;张旷成;;花岗岩体中“空洞”形成机理及工程特性分析[J];岩土工程界;2006年09期
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4 王伟博 李恒海;解读喀纳斯湖国家地质公园[N];新疆日报(汉);2004年
5 本报记者 苏红玫;蛟河推介 实在生动[N];吉林日报;2009年
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7 高 源;善 待 风 景[N];中国质量报;2004年
8 梁亚平;英美文学课的教与学[N];光明日报;2004年
9 记者 沈英甲;巴丹吉林大漠发现奇特花岗岩地貌[N];科技日报;2001年
10 邢兆远 通讯员 信永华;山东科技大学在泰山发现第四纪冰川遗迹[N];光明日报;2005年
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8 童英;阿尔泰造山带晚古生代花岗岩年代学、成因及其地质意义[D];中国地质科学院;2006年
9 赵永久;松潘—甘孜东部中生代中酸性侵入体的地球化学特征、岩石成因及构造意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
10 黄小华;温度—水—应力下开挖扰动区裂隙花岗岩体流变过程研究及细胞自动机模拟[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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