[发明专利]循环爆破荷载作用下类铀矿岩累积损伤确定及氡析出连续测量方法

权利要求书

1.循环爆破荷载作用下类铀矿岩累积损伤确定及氡析出连续测量方法，首先利用爆破测振仪，获取爆破过程中质点振速、频率参数；其次利用非金属超声波检测仪，获取爆破荷载作用前后类铀矿岩样的波速，其特征在于，然后利用测氡仪连续测量循环爆破荷载作用导致的累积氡浓度的变化，并对数据进行处理，得到连续氡析出率的变化，综合分析所得数据，得出类铀矿岩累积损伤特征与连续氡析出率之间的关系，

本方法分为三个阶段，1)类铀矿岩样的制备；2)实施爆破工艺，测量振速、频率、波速参数；3)爆破后氡析出连续测量方法；

所述实施爆破工艺，测量振速、频率、波速参数过程中，利用类铀矿岩样爆破过程参数获取装置，获得爆破过程中质点振速、频率参数；利用循环爆破荷载作用下类铀矿岩样累积损伤程度确定装置，获取循环爆破荷载作用前后类铀矿岩波速参数变化，

研究循环爆破荷载作用下类铀矿岩累积损伤演化规律，建立评价损伤的损伤变量，考虑弹性模量的变化来定义损伤因子，E，E^*分别为爆破荷载前后的弹性模量，根据弹性力学理论，有：

公式(1)中：μ为介质的泊松比；

假定爆破前后介质的密度近似相等，爆破前后的泊松比也近似相等，得：

公式(2)中：S_n为累积损伤程度；V₀为爆破前试块的声波速度，m·s^-1；V_n为第n次爆破后试块的声波速度，m·s^-1；

利用循环爆破荷载下类铀矿岩样氡析出测量装置进行爆破后氡析出连续测量，采用密闭腔体法，裸露类铀矿岩样单面或双面，将爆破容器作为氡收集器，对裸露的单面或者对称的双面，利用测氡仪测量其爆破后氡析出量，收集数据，进行分析；

所述氡析出连续测量方法，具体过程为：

根据Fick第一定理和长方体氡析出稳态模型假设，长方体中氡浓度变化应满足下面的方程：

其中：

公式(3)中：C(x)为试样中氡浓度分布，Bq·m^-3；C₀为密闭氡收集器内起始氡浓度，Bq·m^-3；ρ为试样密度，kg·m^-3；λ为氡有效衰变常数，s^-1；C_Ra为镭含量，Bq·kg^-1；S_e为射气系数；η为试样孔隙度；D为试样氡的扩散系数cm²·s^-1；h为试样的高度，cm；x为因变量；e为常数；

对于裸露双面情况，氡的分布公式如下：

根据氡的扩散运移规律，通过RAD7测氡仪密闭测量获得氡析出累积浓度数据的测量值并拟合得出测量值的析出率k，通过试样单面和双面得出表面氡析出率的理论表达式为：

试样单面：

试样双面：

公式(4)和公式(5)中：E₀为固有析出率，Bq·m^-2·s^-1；将公式(4)和公式(5)进行对比，简化后得到氡扩散长度的计算公式：

公式(7)中：L为氡扩散长度，cm；h为圆柱体混凝土试样高度，cm；

氡扩散长度得出后，根据公式(8)得到相应的氡扩散系数D；

将获取的氡的扩散系数D、试样的密度ρ、氡有效衰变常数λ、镭含量C_Ra、射气系数S_e、试样的孔隙度η、试样的高度h回代入公式(6)，得到修正后的固有析出率。

2.根据权利要求1所述的循环爆破荷载作用下类铀矿岩累积损伤确定及氡析出连续测量方法，其特征在于，所述类铀矿岩样爆破过程参数获取装置结构为：类铀矿岩样(3)置于爆破容器(2)内，类铀矿岩样上表面中心处放置炸药和雷管(5)，类铀矿岩样侧面四周黏贴传感器Ⅰ(6)，传感器Ⅰ通过数据线(8)连接爆破测振仪(1)，炸药和雷管(5)通过爆破母线连接起爆器(7)；爆破容器顶部通过螺栓(4)将爆破容器与密封盖固定连接。