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双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演

岩土力学 2010年第2期31卷 553-558页

作者：张文王泽文乐励华东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室南昌330013 东华理工大学数学与信息科学学院江西抚州344000

探讨了孔隙与单裂隙双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演问题。该核素迁移模型是一个耦合的抛物型方程组定解问题。若已知排污点的核素浓度变化规律,利用Laplace变换及其逆变换方法,求得了核素迁移模型正问题的解析解;反之,由下... 详细信息

探讨了孔隙与单裂隙双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演问题。该核素迁移模型是一个耦合的抛物型方程组定解问题。若已知排污点的核素浓度变化规律,利用Laplace变换及其逆变换方法,求得了核素迁移模型正问题的解析解;反之,由下游裂隙中某个点的实测核素浓度,利用偏微分方程的叠加原理和反问题的拟解法,反求出核素迁移模型反问题的解,即排污点的核素状态。最后,给出核素迁移模型的正问题和反问题的数值模拟。数值结果表明,正问题的解析解能够刻画核素的迁移规律,也显示出所提反问题方法能有效地反演核素污染源。

关键词：核素迁移单裂隙双重介质 Laplace变换反演

热-水-应力耦合条件下三项因素对核素迁移影响的有限元分析

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岩土力学 2008年第10期29卷 2599-2605,2618页

作者：张玉军中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

目前在放射性核素随地下水迁移的研究中还很少涉及温度场和应力场的影响。针对这一问题,引入渗透迁移方程,将所开发的饱和—非饱和孔隙介质中热-水-应力耦合弹塑性模型及其二维有限元程序进行了扩展和改进,使之可以同步地对温度场、渗... 详细信息

目前在放射性核素随地下水迁移的研究中还很少涉及温度场和应力场的影响。针对这一问题,引入渗透迁移方程,将所开发的饱和—非饱和孔隙介质中热-水-应力耦合弹塑性模型及其二维有限元程序进行了扩展和改进,使之可以同步地对温度场、渗流场、应力场和放射性核素浓度场的变化进行解析。对一个假想的核废料处置库算例,通过分别改变影响地下水中核素迁移的3个因素:渗透系数、分配系数和分子扩散系数,考察了在热-水-应力-迁移耦合作用条件下近场放射性核素浓度的分布及变化,从而认识到:当缓冲层的渗透系数小到一定程度后,缓冲层中核素迁移基本不再受渗流场的影响;缓冲层分配系数越小,分子扩散系数越大,核素迁移越快。

关键词：岩土力学热-水-应力耦合核素迁移影响因素二维有限元分析

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核素迁移的二维非平衡吸附数值模式研究

应用生态学报 1996年第1期7卷 89-93页

作者：王金生李书绅王志明郭择德陈家军中国辐射防护研究院国家环境保护局

为了进一步研究核素在孔隙介质中的迁移规律，本文将水动力弥散方程与核素在孔隙介质中非平衡吸附关系式相耦合，建立了非平衡吸附数值模式，并给出了非平衡吸附数值模式中吸附解吸速率参数的获取方法．为了检验所建模式与编制的程序的... 详细信息

为了进一步研究核素在孔隙介质中的迁移规律，本文将水动力弥散方程与核素在孔隙介质中非平衡吸附关系式相耦合，建立了非平衡吸附数值模式，并给出了非平衡吸附数值模式中吸附解吸速率参数的获取方法．为了检验所建模式与编制的程序的正确性，利用试验场（８５）Ｓｒ迁移的野外试验资料进行了计算，并与核素迁移平衡吸附数值模式的计算结果进行了对比．结果表明，二维非平衡吸附核素迁移数值模式能够更好地描述核素迁移实际．

关键词：放射生态学核素迁移非平衡吸附数值模式

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单裂隙介质中核素迁移模型的解析解及其应用

哈尔滨工业大学学报 2010年第12期42卷 1990-1994页

作者：李寻张土乔李金轩浙江大学建工学院杭州310058 东华理工大学土木与环境工程学院江西抚州344000

为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.... 详细信息

为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.以Th-229、Cs-135及Se-79为研究对象,利用该解析解预测了这些核素的相对浓度在裂隙域与基质域中随时间和空间的变化结果,模拟结果表明,该解析解可应用于裂隙介质中的核素迁移、地下水污染等研究.

关键词：裂隙介质核素迁移双重介质拉普拉斯变换

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实验室尺度三维含水层核素迁移模型试验

核化学与放射化学 2019年第3期41卷 290-296页

作者：朱君邓安嫦张艾明中国辐射防护研究院

为了准确模拟和预测核素在含水层中的分布、累积情况,借助物理模型试验与核素迁移模式客观反映其迁移、转化规律是不可或缺的手段。以山西第四系粉质壤土潜水层地下水为研究对象,建立实验室尺度下的核素迁移三维模型试验,示踪核素90Sr... 详细信息

为了准确模拟和预测核素在含水层中的分布、累积情况,借助物理模型试验与核素迁移模式客观反映其迁移、转化规律是不可或缺的手段。以山西第四系粉质壤土潜水层地下水为研究对象,建立实验室尺度下的核素迁移三维模型试验,示踪核素90Sr以点源形式布设在断面中心位置,通水量为375mL/d。结果表明,260d后中心点处90Sr浓度峰值沿轴向迁移了3.9cm,峰值活度浓度为1.04×10^4Bq/cm^3;随着与轴线距离的增加,径向上、下对称6个区域的峰值浓度逐渐减小,上半部活度浓度为1.02×10^3~8.03×10^3Bq/cm^3,峰值迁移距离约为2.7~3.6cm,下半部活度浓度为1.86×10^3~9.80×10^3Bq/cm^3,峰值迁移距离约为3.3~3.6cm。结合试验体中90Sr的浓度分布,建立Hydrus-3D核素迁移三维数值模型,拟合得到了90Sr在粉质壤土中的吸附分配系数为79.0mL/g,纵向弥散度为0.7cm,横向弥散度为0.8cm。

关键词：核素迁移三维模型 Hydrus-3D 90Sr

花岗岩体单裂隙中核素迁移数学模型Ⅲ.扩散模型及其有限单元法解

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核化学与放射化学 2000年第2期22卷 80-86页

作者：苏锐李春江王驹高宏成核工业北京地质研究院环保中心北京100029 北京大学技术物理系北京100871

以北京市阳坊地区地表新鲜花岗岩为实验介质 ,在含有天然裂隙面切割的花岗岩柱中进行了核素扩散实验。考虑了花岗岩基质扩散、裂隙表面吸附和基质吸附等因素对核素扩散的影响 ,着重探讨了花岗岩基质扩散对核素在裂隙中迁移的影响。建立... 详细信息

以北京市阳坊地区地表新鲜花岗岩为实验介质 ,在含有天然裂隙面切割的花岗岩柱中进行了核素扩散实验。考虑了花岗岩基质扩散、裂隙表面吸附和基质吸附等因素对核素扩散的影响 ,着重探讨了花岗岩基质扩散对核素在裂隙中迁移的影响。建立了相应的二维扩散数学模型 ,运用有限单元法求得其数值解。将数值解、解析解和实验值进行了对比 ,三者较吻合 ,说明所建立的数学模型能很好的反映实际实验条件 ,模型是正确的 ,所进行的数值离散是合理的。由数学模型估算的迁移参数为 :基质域中 ,扩散系数Dp=5 915× 10 -13 m2 /s,孔隙度ε =0 0 19,阻滞系数Rd=1 46× 10 3 ;裂隙中 ,扩散系数Df=1 18× 10 -9m2 /s,等效孔隙度ε =0 87,表面阻滞系数Ra=130 6。

关键词：单裂隙核素迁移数学模型有限单元法花岗岩

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核素迁移和腐殖酸

核化学与放射化学 1992年第2期14卷 120-125页

作者：陶祖贻陆长青兰州大学现代物理系 730000 南京土壤研究所 210000

简要阐述了腐殖酸的分子量、金属离子与腐殖酸相互作用的性质、腐殖酸的电位滴定行为、腐殖酸的络合物的稳定常数以及腐殖酸的还原作用等基本化学性质,讨论了腐殖酸的络合作用和还原作用对地质介质中核素迁移的重要性。

关键词：胡敏酸富里酸核素迁移

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核素迁移模拟实验土柱中的水流状态

辐射防护 2000年第4期20卷 223-227页

作者：姚来根赵英杰中国辐射防护研究院太原030006

本文旨在从宏观上定量描述人工喷淋条件下模拟实验土柱中的水势分布状况 ,确定核素迁移是在非饱和条件下进行的。所用的土柱在性质和几何尺寸方面与核素迁移模拟实验中的 4号土柱相同 ,并且在与模拟实验相同的喷淋条件下测量土柱中的水... 详细信息

本文旨在从宏观上定量描述人工喷淋条件下模拟实验土柱中的水势分布状况 ,确定核素迁移是在非饱和条件下进行的。所用的土柱在性质和几何尺寸方面与核素迁移模拟实验中的 4号土柱相同 ,并且在与模拟实验相同的喷淋条件下测量土柱中的水势分布。结果表明 ,土柱上部的 40 cm范围内 ,在实验过程中一直保持非饱和渗流条件。

关键词：土柱核素迁移模拟实验放射性废物处置

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核素迁移延迟系数对环境评价结果的影响

辐射防护 2004年第5期24卷 314-317页

作者：王志明中国辐射防护研究院太原030006

环境影响报告书是实施环境影响评价制度的一项重要内容。本文讨论了核素在地质介质迁移研究中所用的延迟系数对下游计算点最大浓度计算结果的影响。实验结果表明 :延迟系数并非常数 ;而计算结果显示 :延迟系数对下游计算点的最大浓度计... 详细信息

环境影响报告书是实施环境影响评价制度的一项重要内容。本文讨论了核素在地质介质迁移研究中所用的延迟系数对下游计算点最大浓度计算结果的影响。实验结果表明 :延迟系数并非常数 ;而计算结果显示 :延迟系数对下游计算点的最大浓度计算结果有较大的影响。如果这些问题得不到足够的注意和应有的解决 ,将可能极大地影响评价结果的保守性 ,从而影响计算结果的可信性。文中指出 ,核素迁移模式中所应用的延迟系数应该由实测得到 ,而不要用某些公式由分配系数推导 ,以免对浓度计算。

关键词：核素迁移延迟系数环境影响分配系数地质勘测