对地下核试验造成的地下水污染的评价论文

《对地下核试验造成的地下水污染的评价论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、对地下核试验造成的地下水污染的评价论文.freel和239Pu，首先发生的冷凝在正在凝聚的熔融玻璃体中变为一体。沸点较低的放射性核素，如氚（3H）、36CL、22Na、129I，稍后冷凝，尽管有一些在熔融相中也可以找到，但通常沿着洞壁和洞内的碎石表面以及竖井的较低部分进行。理论上放射性区域总是视为一个以试验点为中心的球体，从地震井内的观测来看，其半径在1.5m之间变动。其它的放射性核素，如85Kr、90Kr、137Xe，可在无压缩的气体内存在，如果环境允许，还会在体积变化中产生运动。总体来说，气体的置换会促进蒸发的重新分配，置换作用与

2、洞体坍塌、浮力、分子扩散有关，在气体可以进入的、不饱和空隙空间内进行。一些放射性核素，90Sr、137Cs，都会在熔融区外面发现，它们是一些只能短期存在的物质如85Kr、137Xe等衍生物的产物。对试验所产生的放射性核素的总量，通常用试验的设计和放射性核素的特征性数据进行估计。对熔融玻璃体内物质的区分、置换体积、不压缩的气体分数，也可根据多次实验所得到的特征数据以及元素的热力学能估算出来。作为实验产生的函数，可以用来估算试验中所产生的熔融玻璃体的总量。Olsen（1993）建议，每千吨的试验场地可以产生约700吨的熔融玻璃体。放射性核

3、是如何在熔融玻璃体内进行冷凝的，以及冷凝后在岩块和回流的地下水中化学状态，人们知之甚少。已经知道熔融体相是混合了气泡和大块玻璃体的各向异性的角砾石，通常内部混合物有落下来的碎石，这些碎石的物化性能和放射性核素的含量是不同的。大部分玻璃体保留了母体岩块的化学组成。在碎石内，当蒸汽冷凝或地下水回流到洞里时，冷凝的放射性核素会从空隙中溶入回流的水。它们会根据当地的地理环境，形成液体核素，也可能根据地下水的速度返回并接近不饱和区，从洞内或竖井区移出。对一些放射性核素来说，尽管已经对钻孔内的水样进行了测定，但是仍需要对它们真实的含水量以体积交换

4、的空间分布作出更为精确的评价。三、影响放射性核素迁移的因素1．模拟分析的原始条件严格地讲，放射性核素在试验中的相对移动，在试验一爆炸时就发生了，或称为“零时间”，这是因为它们的蒸汽在洞内和变换体积时分布和冷凝所造成的。然而，放射性核素在地下水中的迁移似乎应发生在“零时间”几天或几个月后，当地下水回流到洞和竖井内之后才更合乎逻辑，且由爆炸所引起的、复杂的动力学变化在这个时间已经结束。假定放射性核素的数量可以预算出来，则“原始”状态可以假定为熔融玻璃体内各组分平均分配，洞周边发生置换的体积为理想球形。这种假定方法对熔融玻璃体和置换容积的尺

5、寸的估计值是有效的，放射性核素在这些区域内的含量的变化在计算过程中不属于重要的参数。另外。Guell（1999）注意到，在这种方法中，不冷凝的放射性核素的初始分布大体上是近似的。放射性核素从这种“原始”状态进行释放，受下列因素的影响：地下水流动及传输过程、不同温度、熔融玻璃体的分解、与物种、吸附作用或沉淀反应相关的地球化学性质。这些观点将在下面进行讨论。2．地下水的流动相对于试验的前提条件，地下水在洞和竖井内的流动可能会因为岩层渗透性的变化而变化，渗透性的变化可能会发生在坍塌的竖井内，也可能发生在与洞体和竖井相邻的新鲜的介质上。在坍塌

6、的竖井内，这些变化与坍塌材料的类型及其填入洞内的途径有关。较硬的岩块一般会裂成较大的碎块，这种大型碎块在一起空隙大，渗透性强。相对试验前，这样的条件适于加强地下水在这些区域的流动。在淤积系统内，坍塌的材料更多地“跌落”于自然界中，导致相同的更低的渗透性和空隙体积。在一次实验中，坍塌现象总会伴随着失败，从而导致更大范围的当地地下水流的变化。在邻近洞体和竖井的原始介质中，可能会发生两种类型的渗透性变化。在洞体边缘和底部周围的区域内，在“压碎区”的上方会形成一个剪切断裂增加的区域，该区的渗透性和空隙增加。在这些区域之上，渗透性可能会增加，但

7、是会随着距离半径的增加而迅速减少。总之，作者对环境的研究已不再局限于对隧道和地上凿洞等杂乱区域的观测，也不再局限于对“竖井”上表面的气体渗透性的测试。除了对少量的熔融玻璃体片断进行实验室测定，人们对原位熔融玻璃体区内的渗透性和空隙知道的并不多。这些区域呈现明显的不均匀性和潜在的断裂，并拥有一定程度的裂隙渗透性。相反，熔融玻璃体的分散会形成变化的物质，这些物质充满裂隙的空间，减少可渗透性。3．热力学影响爆炸后核试验所产生的残留热量，当地下水回流到竖井系统之后，会再存留几年的时间。试验热量的存在会改变周围的地下水的流动，减少或增加纵向的、

8、受浮力驱动的流动，热值超过天然地热。更高的温度会增加放射性核素从熔融玻璃体中的释放速度。流过这些地区的地下水的流动速度和导热系数受控于试验热量的流失。因为热的传导速度相对较慢，热量存留在系统中的时间长度可用来计算地下水在