铀尾矿放射性污染物分形动力学研究
发布时间：2021-12-31 10:29
随着我国核电事业的发展,铀矿开采与加工过程中产生了大量的铀尾矿。尾矿中含有的放射性核素,包括氡及氡子体、铀、镭等,可以通过扩散-渗流作用,不断向周围岩土、空气、地下水等地方迁移,从而影响周边环境放射性安全。不仅如此,随着时间的流逝,放射性核素将不断积累,倘若不能及时采取有效防控以及治理措施,将会对人们的生产、生活乃至健康产生不利影响,最终可能会威胁到经济社会的秩序与安全。铀尾矿几何结构特性研究对放射性污染物防护治理具有重要作用。本文基于分形理论,根据铀尾矿中自相似的结构特性,深入分析铀尾矿粒度、表面形貌、最大孔径分布等分形结构特征,并研究了气体扩散的分形动力学机理。另外,构建了铀尾矿分形几何结构模型,进而对铀尾矿的孔隙等微观结构进行定量描述和几何重建,建立了流体渗流和气体扩散等理论模型并进行数值模拟,分析讨论各因素对分形特性的影响机理。完成的研究成果主要有:（1）构建了铀尾矿分形结构模型,依据分形几何理论以及铀尾矿中主要物理参数,建立了铀尾矿粒度分布分形模型、表面形貌分形模型和最大孔径分形模型。研究表明,不同的铀尾矿粒度组成可以改变分形维数;铀尾矿粒度、表面粗糙形貌以及孔隙结构具有分形...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔介质应用示例
2(a)玻璃纤维布(b)蜂窝陶瓷催化剂(c)新型电池(d)航天多孔泡沫金属图1.1多孔介质应用示例(a)随机型(b)规则型(c)闭孔型(d)开孔型图1.2多孔介质微观形貌主要类型分形仍然没有正式的定义，分形的数学概念很难解释，即使对数学家来说，要正
12所示为自然界所存在的部分分形现象。图2.1自然界中的分形现象2.1.2分形维数分形作为复杂无序的数理体系，其所对应的维数一般为分数维。然而，现实就是这么不可思议：如此杂乱无章的物理体系却广泛天然存在于自然万物之中。在分形一词出现之前，部分学者就已经研究过奇特的、不光滑的集合，例如Cantor集合、Weierstrass函数、VonKoch曲线、Peano曲线、Sierpinski地毯以及Menger海绵等，他们的共同特点都是由学者们按照一定规律构建的呈规则分布的、具有严格自相似性的分形结构，最简单的分形也许就是数学构造的Koch（科赫）曲线。Perrin早在1913年就已经针对多变、不规律的布朗运动轨迹开展了深入研究，发现该运动轨迹不可导。其实，自然界中大多数事物存在着不规则性和不光滑性，这些事物和传统几何中的规则图形之间有着明显的差异，这主要体现为在测量分形几何结构图形时，选用不同的测量尺度，被测值的大小一般也随之改变，并且在特定的测量范围内，被测值的大小与测量尺度存在着幂函数关系。为了能更为准确测量这一类集合，1915年引入了用以统计自相似图形和曲线的豪斯道夫维数这一概念，豪斯道夫维数一般都为分数值，而不是整数。随后的六十年中，维数理论进一步得到了发展进步，数学家们引入各种不
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同变质程度煤孔隙结构分形特征对瓦斯吸附性影响[J]. 陈向军,赵伞,司朝霞,戚灵灵,康宁宁. 煤炭科学技术. 2020(02)
[2]放射性气体在介质中扩散的有限差分计算与模拟[J]. 张振华,姜林,杨广婷,程芬. 核电子学与探测技术. 2017(03)
[3]铀尾矿堆覆盖材料混合智能优化选择研究[J]. 戴剑勇,汪敏,邹树梁. 原子能科学技术. 2016(07)
[4]黏土垫层水力–力学–化学耦合模型研究[J]. 张志红,师玉敏,朱敏. 岩土工程学报. 2016(07)
[5]基于Kozeny—Carman方程的渗透率分形模型[J]. 郑斌,李菊花. 天然气地球科学. 2015(01)
[6]基于改良渗透系数的尾矿库污染物运移模拟[J]. 谢学斌,饶宝文,罗海霞,王莎莎,林晓光,刘四进. 科技导报. 2013(27)
[7]铀矿通风尾气中气态放射性核素氡大气扩散数值模拟[J]. 谢东,王汉青,刘泽华,叶勇军,熊军. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]低射气介质地区浅部土壤氡气迁移规律研究[J]. 李伟,刘鸿福,张新军,陈峰,梁桂玲. 原子能科学技术. 2013(02)
[9]成层土中考虑衰变作用的污染物迁移规律分析[J]. 余闯,徐江伟,陈樟龙,蔡晓庆,方冬芳. 自然灾害学报. 2013(01)
[10]裂隙贯通率对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析[J]. 张玉军,张维庆. 岩土力学. 2011(12)
博士论文
[1]铀尾矿氡析出的动力学机理研究[D]. 李咏梅.南华大学 2018
硕士论文
[1]基于分形理论的方向随机行走算法在多孔介质传热研究中的应用[D]. 徐友伟.扬州大学 2014
本文编号：3560097
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔介质应用示例
2(a)玻璃纤维布(b)蜂窝陶瓷催化剂(c)新型电池(d)航天多孔泡沫金属图1.1多孔介质应用示例(a)随机型(b)规则型(c)闭孔型(d)开孔型图1.2多孔介质微观形貌主要类型分形仍然没有正式的定义，分形的数学概念很难解释，即使对数学家来说，要正
12所示为自然界所存在的部分分形现象。图2.1自然界中的分形现象2.1.2分形维数分形作为复杂无序的数理体系，其所对应的维数一般为分数维。然而，现实就是这么不可思议：如此杂乱无章的物理体系却广泛天然存在于自然万物之中。在分形一词出现之前，部分学者就已经研究过奇特的、不光滑的集合，例如Cantor集合、Weierstrass函数、VonKoch曲线、Peano曲线、Sierpinski地毯以及Menger海绵等，他们的共同特点都是由学者们按照一定规律构建的呈规则分布的、具有严格自相似性的分形结构，最简单的分形也许就是数学构造的Koch（科赫）曲线。Perrin早在1913年就已经针对多变、不规律的布朗运动轨迹开展了深入研究，发现该运动轨迹不可导。其实，自然界中大多数事物存在着不规则性和不光滑性，这些事物和传统几何中的规则图形之间有着明显的差异，这主要体现为在测量分形几何结构图形时，选用不同的测量尺度，被测值的大小一般也随之改变，并且在特定的测量范围内，被测值的大小与测量尺度存在着幂函数关系。为了能更为准确测量这一类集合，1915年引入了用以统计自相似图形和曲线的豪斯道夫维数这一概念，豪斯道夫维数一般都为分数值，而不是整数。随后的六十年中，维数理论进一步得到了发展进步，数学家们引入各种不
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同变质程度煤孔隙结构分形特征对瓦斯吸附性影响[J]. 陈向军,赵伞,司朝霞,戚灵灵,康宁宁. 煤炭科学技术. 2020(02)
[2]放射性气体在介质中扩散的有限差分计算与模拟[J]. 张振华,姜林,杨广婷,程芬. 核电子学与探测技术. 2017(03)
[3]铀尾矿堆覆盖材料混合智能优化选择研究[J]. 戴剑勇,汪敏,邹树梁. 原子能科学技术. 2016(07)
[4]黏土垫层水力–力学–化学耦合模型研究[J]. 张志红,师玉敏,朱敏. 岩土工程学报. 2016(07)
[5]基于Kozeny—Carman方程的渗透率分形模型[J]. 郑斌,李菊花. 天然气地球科学. 2015(01)
[6]基于改良渗透系数的尾矿库污染物运移模拟[J]. 谢学斌,饶宝文,罗海霞,王莎莎,林晓光,刘四进. 科技导报. 2013(27)
[7]铀矿通风尾气中气态放射性核素氡大气扩散数值模拟[J]. 谢东,王汉青,刘泽华,叶勇军,熊军. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]低射气介质地区浅部土壤氡气迁移规律研究[J]. 李伟,刘鸿福,张新军,陈峰,梁桂玲. 原子能科学技术. 2013(02)
[9]成层土中考虑衰变作用的污染物迁移规律分析[J]. 余闯,徐江伟,陈樟龙,蔡晓庆,方冬芳. 自然灾害学报. 2013(01)
[10]裂隙贯通率对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析[J]. 张玉军,张维庆. 岩土力学. 2011(12)
博士论文
[1]铀尾矿氡析出的动力学机理研究[D]. 李咏梅.南华大学 2018
硕士论文
[1]基于分形理论的方向随机行走算法在多孔介质传热研究中的应用[D]. 徐友伟.扬州大学 2014
本文编号：3560097
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