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环境污染事故放射性气溶胶扩散的应急控制及消除方法 摘要：本文以消除环境事故释放到空气中的放射性污染物为目标，分析比较了自然干沉降、湿沉降的作用及隐患，以人工降水冲刷洗消为基础，提出了治理空气中放射性污染的吸附沉降法，总结了吸附沉降法在消除空气中放射性气溶胶方面的作用及其作业流程。 核爆炸、化学爆炸引起的核泄漏以及核电站放射性泄漏事故一旦发生，放射性物质会因高温熔化、气化、感生、泄漏等因素，以烟状和雾状释放到大气中，形成放射性气溶胶，在大气中弥散、沉降，使事故或事件引起的放射性危害范围扩大，其中放射性烟羽的浸没照射和吸入内照射对人员的伤害占比巨大1 事故释放形成的放射性气溶胶的源项核爆炸、核恐怖爆炸、核设施意外化学爆炸、核泄漏、溅落等事故的严重程度虽有不同，但都会或多或少地向大气中释放放射性物质。我们针对应急响应状态下放射性气溶胶或粉尘的消除，通常将释放的源项分为泄漏式、爆炸式和溅落式三类1.1 泄漏式源项泄漏式源项主要是指核设施发生事故后向环境释放的源项。泄漏式源项的表达需要多种参量，如核素种类及其数量、释放时间（开始释放时间或释放的持续时间等）、释放率及其随时间的变化、释放的几何特征（高度、安全壳破口尺寸等）和释放载带热量等。从安全壳破口释放的放射性核素主要为裂变产物、錒系元素（1.2 爆炸式源项爆炸式源项主要是指核弹或“脏弹”爆炸时，在爆炸中心点释放出的放射性物质。核爆炸后的裂变产物、剩余的裂变物质和结构材料在高温火球中气化，形成具有很强放射性的气溶胶颗粒物。贫铀弹爆炸使弹体高温汽化，形成的细微颗粒随风扩散，溅落、沉积在地面。“脏弹”爆炸使其中含混的放射性物质，通过巨大的爆炸力弥散在空气中，随后扩散、沉积到地面，形成灾难性的辐射生态破坏。1.3 溅落式源项溅落式源项是指放射性核素在提炼、生产和运输过程中，有意或因操作不当掉落或溅落在非防护区而形成的辐射源。2 放射性气溶胶的形成机制2.1 泄漏释放泄漏释放是指存放放射性核素的容器破损，气化的放射性核素从破口逸出进入大气中形成了的放射性气溶胶。因泄漏而形成的放射性气溶胶可分为以下几类(1）类似放射性碘的气态裂变产物，其形成的放射性气溶胶有三种机制：分子碘与空气中的气溶胶相互吸附；碘与空气中成核成分之反应；碘与空气核的凝结。(2）裂变产物汽化扩散，子体产物形成气溶胶。(3）因压力释放使固体裂变产物外泄。(4）空气中悬浮的杂质受放射性照射而被活化。(5）反应堆燃料的氧化物和其他氧化物。2.2 爆炸释放(1）化学爆炸由化学爆炸引起的核泄漏释放放射性气溶胶的形成机制为：爆炸后Pu、U等裂变材料、金属氧化物、裂变产物（如I、Sr、Cs等）及其他放射性物质（如(2）核爆炸核弹爆炸时，核爆瞬间释放巨大能量，形成高温高压火球，裂变产物、未裂变的核装料、弹体物质和附近的环境物质（泥土、碎石等）气化，核爆炸引起的强烈辐射，致使气化的、抛入空中的微颗粒等成为放射性气溶胶或放射性微粉尘。核爆时，通过均质成核、冷凝和凝并机理共同作用，再加上空气中其他气溶胶的吸附作用，形成放射性气溶胶或悬浮在空气中的放射性微粉尘。2.3 溅落释放核燃料在装配、运输和生产等过程中可能因意外事件而导致核燃料溅落。因溅落释放而形成的放射性气溶胶主要有以下几种分类：（1）因溅落撞击形成的微小粉尘悬浮在空气中；（2）放射性核素因凝结作用或气相反应而形成气溶胶粒子；（3）放射性核素与非放射性气溶胶的吸附与凝结；（4）非放射性气溶胶粒子吸收放射性气体；（5）溅落放射性污染物的再悬浮。以上形成的放射性气溶胶既有α放射性的，又有β、γ放射性的。3 放射性气溶胶的性质放射性气溶胶除与其他气溶胶具有相同的一般性质外，还具有独特的理化性质和特殊性质，其中有些性质对消除方法和效果影响较大(1）放射性气溶胶粒子具有分布不均匀、变化复杂和范围不可准确预测的特点。(2）放射性气溶胶在大气中不稳定，其密度和粒子特征随时间而变化。外界力量可以引起这些变化，如较大粒子通过重力沉降而损失或通过物理和化学作用引起粒子大小和成分的变化。(3）放射性气溶胶具有凝结作用。(4）固体粒子的成核作用。(5）凝聚作用。放射性气溶胶粒子间或与非放射性气溶胶间的相互碰撞使其凝聚。凝聚过程主要有由布朗运动造成的热凝聚和因外力作用引起的动力凝聚两种。粒子间的大量碰撞可导致粒度增大、气溶胶数量浓度降低。(6）吸附性能。表面粗糙且具有微孔结构的放射性气溶胶粒子与空气中的大分子摩擦带电，吸附周围的气体或液滴，使气溶胶粒子体积不断增大。吸附是气体分子从固体或液体粒子周围空气中转移到固体表面。发生在固体粒子表面的吸附类型有两种，即物理吸附和化学吸