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《氡及其子体向上运移的内因与团簇现象》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第2期成都理工学院学报Vol.26No.21999年4月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYApr.1999[文章编号]100529539(1999)0220171205X氡及其子体向上运移的内因与团簇现象贾文懿方方周蓉生马英杰邱元德侯新生吴允平祖秀兰王小琴(成都理工学院三系,成都610059)[摘要]氡及其子体密度很大,但在理想空气中具有明显向上运移能力,这不是用外因可以阐述的现象,而有其固有的内因。其机理是:氡及其子体和母体多为A辐射体,它们放出的A粒子4减速后成为He,
2、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。据此,不能只以氡的半衰期最长不过3.825d来计算氡及其子体的运移距离,而应从团簇的总效应来考虑其效果。而且氡及其子体与氦能形成复合团簇的认识,对其他重金属微粒组成的地气和气溶胶运移研究是有意义的,它们有相似属性。[关键词]氡及其子体;氡运移;团簇;地气[分类号]P631.6[文献标识码]A大家知道,氡及其子体都比空气重得多,且均为c.氡及其子体主要来自地下,它是一种地气,广放射性元素;而氡的半衰期最长只为
3、3.825d,但人泛存在于自然界中;因此研究氡及其子体,对研究地们发现在地层中其运移距离远远超过扩散作用给出气等问题也有裨益。其他种类的地气运移规律也可[1]的数米范围。为此,不同学者在理论上提出了众多用上述观点加以论述。见解,如:对流作用,渗流作用,泵吸作用,地热作用,[2]～[5]1氡及其子体向上运移的机理初探地应力作用,接力传递作用等来阐述有关问[6],[14],[15],[16],[20]题。与此同时,不同学者还借助现场模拟,计算机模在我们的实验中发现,氡及其[6]～[16]拟,实验室模拟进行深入研究,发现了一些重
4、子体密度虽大,但其“自身”确实具有向上运移的能要的新现象,获得了新的认识。但由于种种原因,研力。对其内部机制初步认识如下:究多从外部因素考虑问题,很少从内因解决其疑难。我们知道,氡及其子体和母体,多为A衰变体,本研究从氡及其子体固有的内因上探索其向上会辐射出A粒子。A粒子减速后,将成为带有两个正44运移机理,有以下新的认识:电荷的He核。正2价的He核周围将存在电场。显a.氡及其子体远较空气为重,之所以有很强的然,它能使原子序数较大、外层电子多的氡及其子体向上运移能力,是由于它们衰变时放出的A粒子成和母体:Po,Bi,Pb
5、,Tl;U,Th,Ra等中性原子极化,4为He后,能与氡及其子体或母体形成团簇。He很即出现电子云分布不均匀现象。从而在电场作用4轻,当团簇密度比空气小时,能自行上浮。这是氡及下,He核和氡及其子体和母体之间会产生强相互4其子体“自身”能向上运移的内在原因。作用力。即使是中性的He原子,由于它们之间的4b.氡的运移距离应根据其子体和母体按团簇vanderWaals力,也能发生弱相互作用。这样,He4运移后的总效应来衡量。即氡及其子体运移时,可视核及He,借助与氡及其子体和母体之间的强相互为长寿放射性元素,故其在地壳中上升距
6、离可远远作用力和弱相互作用力,将能结合在一起形成直径超过数十米至数百米。为nm至Lm级的团簇。成为:He2Rn,He2Po,⋯⋯,X[收稿日期]1998209217[基金项目]国家自然科学基金(批准号:40674238,类别:A:D0409)和国家及地质矿产部攻关项目[作者简介]贾文懿,男,1931年生,教授,博士生导师,放射性地球物理学专业.·172·成都理工学院学报第26卷4甚至He2Ra,He2Th,He2U或复合团簇。由于He很A衰变时,由于反冲现象的存在,能使介质中的一些轻,当这一团簇的重量小于空气对它的浮力时,
7、便导物质从表面上发射出来,形成团簇。放射出的A粒子致团簇自行上升。因此,氡及其子体密度虽大,却具与介质相互作用时,不仅使其自身减速,还会轰击介4222有“自身”向上运移之能力。图1是He与Rn形成质,将有中性的和电离的原子从介质表面发射出来,团簇的示意图。出现溅射现象,形成团簇。从而在Rn的周围出现:Po,Bi,Pb,Tl甚至U,Th,Ra等等金属原子微粒或4团簇,特别是He。222图2Rn和它的衰变子体图14222He核与Rn形成团簇的示意图Fig.2RnanditsdaughtersFig.1Schematicdiag
8、ramoftheclustersformation4ofHenucleiandradon4这样,各金属微粒与惰性气体,尤其是与He相金属原子中通常有一个或多个较松散的外层电互碰撞、相互作用而凝聚成团簇,且是成份不同,多子,其第一电离能都很低;因此,Po,Bi,Pb,Tl,U,种组分构成的复合团簇,并是气
