(13)铀矿射气系数测定规范.doc

1、铀矿地质勘查技术标准汇编 铀矿物探、水文地质分册256中华人民共和国核行业标准EJ/T 10301996铀矿射气系数测定规范1 范围本标准规定了测定射气系数的原则、方法、技术和质量要求。本标准适用于铀矿床天然产状下矿体射气系数及实验室条件下粉末样品射气系数的测定。在其它勘察、环境地质、环境保护等工作中也可参照使用。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 1307391 岩石样品中 226Ra 的分析方法 射气法EJ/T 60591 氡及其子体测量规

2、范3 定义本标准采用下列定义。射气系数在某一时间间隔内固体物质释放到周围空间的射气量与同一时间内该物质形成的射气量之比。4 材料及器具根据选择的测定方法，分别准备所需材料和器具。4.1 选用的 仪器要求本底低，灵敏度高，量程宽，线性好，且长期稳定性误差不大于百分之五。4.2 用于密封测孔法的铁套管，其直径与测孔直径相近，长度比孔深长 510cm ，壁厚0.51.0mm，且不得漏气。4.3 用 于 密 封 平 板 法 的 薄 铁 板 ， 其 厚 度 0.5 1.0mm， 面 积 为 60cm80cm， 其 四 周 有 高 5cm 的 折边 。4.4 密封材料一般采用黄泥、水泥、石蜡、黄油、工业火

3、漆等。黄泥的粒度应小于 0.002mm，含砂量应小于 4%；水泥的标号应在 500 #以上；黄油、石蜡、工业火漆也应质地纯净。5 天然产状下矿体射气系数的测定5.1 射气系数测定方法的选择根据测定铀含量方法和条件的不同而定：修正测井铀含量测量结果，可用钻孔测定法。修正伽玛辐射取样结果可用密封平板法或密封测孔法。铀矿射气系数测定规范（EJ/T 10301996） 2575.2 测定点的布设原则5.2.1 根据铀矿量确定测定点数量，一般情况下，中型以上矿床，每种主要矿石类型的测定点应不少于 10 个；小型矿床酌减。5.2.2 测定点呈均匀分布，并应考虑不同矿化类型、地质构造、岩性变化等情况。5.2

4、.3 当铀镭平衡系数有明显分带性时，布设测定点应考虑其分带性。5.3 测定方法5.3.1 密封测孔法5.3.1.1 在硐探工程揭露出来的矿体上，矿化比较均匀，含量接近平均品位的矿段，按 5.2 布置测孔，要求直径 45cm，深 1.21.5m，且测孔向上倾斜。5.3.1.2 测孔用压缩空气或清水冲洗后，插入铁套管，管口长出壁面 510cm。5.3.1.3 插好铁套管后，立刻由外向内逐点测量起始 照射量率（I 0）曲线，要求起始点距孔口4050cm，点距 10cm。测量结束后，孔口塞上木塞，并密封孔口四周，封闭面积大小视矿化类型而异，其半径一般不得小于 50cm，遇破碎带时，其密封面积适当加大。

5、5.3.1.4 此后，按上述要求每隔 12d 测量一次，直至测出饱和值 I 。每次测量，要求探头安放位置保持一致。最后一次测量结束后，取下铁套管立即到 正常场地段测量其 照射量率 IFe（扣除正常本底） 。记录格式见附录 A(标准的附录 )。5.3.1.5 利用下式清除铁套管污染，计算校正后的 照射量率：（1）Fe校 II式中： 校正后的 照射量率饱和值；校II 照射量率饱和值；IFe铁套管（扣除背景值后）的 照射量率。5.3.1.6 根据 I0、 、 值绘其随点距的变化曲线（图 1） ，利用曲线两端与横坐标垂线的交点所包校t校I围的面积（以下简称曲线下的面积）S 0、 、 计算该测定点的射气

6、系数 ：校tS校（2）%校校 10o式中：S o起始 照射量率（I o）曲线下的面积；校正后的 照射量率饱和值（ ）曲线下的面积。校 校I若测量未达饱和时，则用下式计算： Fet校 II中国核工业总公司 19961024 发布 19970201 实施铀矿地质勘查技术标准汇编 铀矿物探、水文地质分册258（3）%t10teSo式中：S t经过密封时间 t 后校正的 照射量率（I t 校 ）曲线下的面积； 氡的衰变常数。5.3.1.7 用测定点射气系数的算术平均值作为整个矿体的射气系数时，可按下式计算：（4）nij1式中： j各测定点的射气系数值；n测定点数。5.3.2 密封平板法5.3.2.1

7、在揭露矿体表面，选择矿化均匀，铀含量接近矿床平均品位的地段，平整出一块60cm80cm 面积的平面，并在其周围挖深 57cm ，宽 23cm 的边槽。5.3.2.2 用清水冲洗该平面后，用密封材料填平，将备好的铁板镶嵌在上面，并立即在铁板中部选择1020 个测点用取样仪测量 差值（I o） 。5.3.2.3 将 铁 板 边 缘 及 其 周 围 按 5.3.1.3 有 关 密 封 的 要 求 封 好 （ 图 2） 。 其 后 ， 每 隔 1 2d 测 量 一 次 （ It） ，直至测出饱和值（ I ） 。最后一次测量后，取下铁板，到接近正常场的场地上测量铁板的 照射量率差值（I Fe） 。5.3

8、.2.4 每次测量前，先用清水冲洗铁板表面（注意别把密封材料碰掉） 。测量时，要严格控制几何条件，保持每次测量测点位置不变，并在通风良好的条件下进行。5.3.2.5 射气系数计算方法见 5.3.1.55.3.1.7，但公式中的照射量率改用差值（I） 。图 1 照射量率随点距变化曲线1铁板；2密封材料；3矿体图 2 密封平板法示意图铀矿射气系数测定规范（EJ/T 10301996） 2595.3.3 矿块测定法在不具备天然产状测定射气系数条件时，可采用矿块法测定，修正 辐射取样和测井的铀含量。5.3.3.1 采样采取不同的矿化类型，不同结构、构造的矿石标本，每块标本的体积应大于 5cm3。5.3

9、.3.2 标本密封标本采回后，立即蜡封或放置在相应容器内密封。5.3.3.3 测量和计算a）测量标本密封后要立即测量起始值，可在铅室内测量（I o） ，也可用取样仪测量 照射量率差值（Io） 。此后，每隔 12d 测量一次，直至饱和为止。b）射气系数（ ）计算：饱和时计算公式： %10Io或：（5）%10Io未饱和时计算公式： %10toteI或：（6）%10toteI5.3.4 钻孔测定法5.3.4.1 测井法1铅室；2吸收屏；3探测器；4矿块样品；5托板图 3 矿块射气系数测定装置铀矿地质勘查技术标准汇编 铀矿物探、水文地质分册260a）在没有大量射气干扰影响的地段或矿层，当钻孔揭穿矿体后

10、尽快用套管封孔并测井。b）每隔一昼夜重测一次，直至钻孔中 照射量率稳定为止。c）射气系数计算公式如下：（7）%10toS式中：S o钻孔揭穿矿体后首次测量曲线下的面积；St钻孔中 照射量率稳定时曲线下的面积。5.3.4.2 综合法利用测井曲线和化学分析相应部分岩芯求得的两个镭含量来计算射气系数。6 实验室条件下粉末样品射气系数的测定6.1 粉末样品射气系数测定在实验室条件下将矿石粉末样品与标准样品进行相对测量确定射气系数。6.2 粉末样品的密封粉末样品应充分搅拌，驱除射气后，密封于容器内。6.3 测定装置 法采用闪烁计数装置（图 4） ； 法采用 联合测定装置（图 5） ；射气法采用真空法和循

11、环法装置，见附录 B（提示的附录） ；放射化学法的测定装置见 GB/T 13073。图 4 法闪烁测定装置图 5 联合测定装置铀矿射气系数测定规范（EJ/T 10301996） 2616.4 测定方法6.4.1 法6.4.1.1 在矿石平衡系数 c0.5， 234Th 和 234Pa 影响可忽略且不含 220Rn 时，可用 法。6.4.1.2 样品密封 3h，氡及其衰变产物达到平衡后进行第一次测量，并计算样品中的束缚氡，公式如下：（8）样标 标样标oRnPIQ式中： 第一次测量样品中的束缚氡量，U%（平衡铀单位） ；oRnQ粉末标准源中氡量，U%（平衡铀单位） ；标样品的净计数率，计数/s；样

12、I标准源密封 30d 后的净计数率，计数/s；标样品的重量，g；样P粉末标准源的重量，g。标6.4.1.3 在第一次测量之后 15d 内采用不同间隔时间多次测量，测得样品在该时间间隔内积累的自由氡量，计算公式如下：（9）tiieQ1RnRn式中： 两次测量间隔内积累的自由氡量，U%（平衡铀单位） ；RnQ、 分别为第 i 和（ i-1）次测量时测得样品中的氡量， U%（平衡铀单位） ；i1iti 和（i-1）测量的间隔时间，h。6.4.1.4 粉末样品的射氡系数按下式计算：（10）%Rno10Q6.4.2 法6.4.2.1 在矿石平衡系数 c0.5 或含 220Rn 时，可采用 法，利用 21

13、4Pb、 214Bi 含量来计算射气系数。铀矿地质勘查技术标准汇编 铀矿物探、水文地质分册2626.4.2.2 样品密封 3h 后进行第一次测量，样品中的束缚氡用下式计算：（11）QmaQoRn式中：Q 测量得到的样品铀当量含量， U%（平衡铀单位） ；Q 测量得到的样品铀当量含量， U%（平衡铀单位） ；a铀组的 辐射与铀系总 辐射的百分比；m铀组的 辐射与铀系总 辐射的百分比。6.4.2.3 样品的测量与计算同 6.4.1.2 与 6.4.1.3。6.4.3 射气法6.4.3.1 使用条件同 6.4.2。6.4.3.2 先取部分样品用放射化学法确定其镭量，具体方法见 GB/T 13073。

14、6.4.3.3 另取部分样品放入玻璃瓶（管）中密封 37d 积累自由氡。用真空法或循环法进行测量。6.4.3.4 计算射气系数公式如下：（12）)e(1 tRamKN式中：K仪器换算系数（标定方法见 EJ/T 605） ；N仪器的读数（减底数后） ；t积累射气的时间，h；mRa样品中镭的活度，Bq。7 质量要求7.1 每周标定一次仪器，每次测量前用工作源检查，仪器重复测量相对误差的绝对值小于百分之五。7.2 每次测量 It 曲线，不得有畸变点。7.3 每次射气系数野外测定，均应作 100%重复检查，全矿区还应抽 10%以上作系统检查。7.4 测定天然产状矿石射气系数时，检查和系统检查测量相对误

15、差的绝对值小于百分之十。7.5 实验室内测量的质量要求相对误差的绝对值小于百分之十。8 资料整理和报告编写8.1 资料整理8.1.1 野外测量记录格式见附录 A。8.1.2 清绘 照射量率随点距的变化曲线。8.1.3 检查验收资料后，准确计算铀矿射气系数及其平均值。8.2 报告编写文字报告要简明扼要，重点叙述射气系数测定点布置原则，工作方法，成果质量和影响因素及其消除等。同时提交测量原始记录、射气系数测点分布图、仪器标定及检查记录曲线和图册、射气系数测点 照射量率随点距变化曲线图册及计算表等。铀矿射气系数测定规范（EJ/T 10301996） 263附 录 A（标准的附录）天然产状下铀矿体射气

16、系数（ ）测定记录表天然产状下铀矿体射气系数（ ）测定记录表点号、距离测量日期 t I et S 备 注测量点号编 号密封方法仪器型号工 作 者铀矿地质勘查技术标准汇编 铀矿物探、水文地质分册264附 录 B（提示的附录）真空法和循环法简介Bl 真空法测 QRn把密封的样品瓶与已抽真空的闪烁室或电离室接好，如图 B1 所示。依次先打开密封开关 K4 和 K3，再打开开火 K5，并逐渐打开开关 K2，使外来空气和样品中的 Rn一起缓缓进入闪烁室。注意开关 K2 一定要逐渐打开，不能突然打开。为了使射气完全进入闪烁室，要求放样品容器体积应比闪烁室体积要小 1520 倍。这时，样品溶液中的氡量 QR

17、n，按下式计算：QRn=KN （B1）B2 循环法测 QRn用双链球把样品瓶和闪烁室联成单向循环系统.如图 B2 所示。图 B1 真空法测 QRn 连接图图 B2 循环法测 QRn 连接图铀矿射气系数测定规范（EJ/T 10301996） 265打开 K1、K 2、K 3、K 4 后，用双链球鼓气 6min，使射气在整个系统中均匀分布。关上 K1、K 4，测量样品溶液中的氡量 QRn，并按下式计算：（B2）室总RnVKQ式中：V 总 、V 室 分别为循环系统的体积、闪烁室体积。附加说明：本标准的附录 A 是标准的附录，附录 B 是提示的附录。本标准由中国核工业总公司地质总局提出。本标准由中国核工业标准化研究所会归口。本标准起草单位：中国核工业总公司地质总局、核工业中南地质局、核工业北京地质研究院。本标准主要起草人：李家俊、林玉飞、何希雄、郑忠仁。