氡气模拟是一种不同于其它正常气体模拟的单独类型,气体本身的危险性不是风路中氡气的浓度,而是氡衰变过程中产生其它子产物时暴露的放射射线。
氡气体从许多类型的岩石中产生。但通常和高浓度的铀矿开采有关,氡气也会以较低的浓度出现在任何类型的矿井中。
氡是沿开采巷道的岩石表面释放出来的,也来自破岩或矿石的开采过程中。氡释放数量与岩石中的铀矿(U308)含量成正比,但也可能因开采方式和岩体会有所不同。
当处于氡元素衰变为更低级别的元素时(称为氡子体)整个过程会释放出alpha射线、beta颗粒以及释放gamma射线等使得氡气体具有暴露危险性。
氡的这些潜在的后果给矿工带来了由于放射性引起的诸如肺癌之类某些疾病的患病风险提高的健康损害。许多国家都出台了相关放射量的严格指导方针以确保工人在一定时间段内能够安全接受。
由于氡在矿井中所占的体积比例较小,进入空气中的放射物通常以(Bq)或(pCi)认定,这些代表当前氡气所具有的潜在衰变放射性能力。一旦进入空气,它的浓度将以通常按照Bq/l或pCi/l在空气中来认定。
在Ventsim中氡气的释放可以有两种方式介绍;既可以按照氡气平均散发量每秒每平方米暴露岩石表面,或者也可以按照氡散发速率(Bq)或(pCi)每秒(例如从矿物堆)通常可以从基于破岩体积的系数中获取。
氡子体的形成(氡子元素)会引起工人的射线暴露伤害。氡子体的计算在Ventsim中利用了一系列因子,包括暴露岩石表面积,现存和新产生氡气体,以及现存氡子体在空气中的活动。结果显示矿井不同位置潜在的空气中暴露射线。
由于氡气体衰变为各种氡子体需要一定的时间进入空气中(氡气体具有3.82天的半寿命),氡子体射线散发主要依靠氡及氡子体存在于空气中的时间,结果子体暴露较高的可能是距离一定的距离氡进入空气的某个位置,或者空气停滞和流速较慢的地方。
鉴于此原因,限制矿井中氡进入空气中所消耗的时间是非常可取的。
氡子体水平认定通常按照uJ/m3或空气,在北美按照工作水平(WL)(该值起初设计代表可以接受的工作水平浓度100 pCi/litre,尽管该水平已经从最初设计大幅的降低)。
氡子体的伤害影响产生于暴露时间。当前评估矿工的剂量法基于相对氡子体累计暴露的时间。
例如,暴露选项为(1)工作水平(WL)也为(1)工作月份(包括170小时)等于1 WLM累计暴露。
典型的推荐限制为一个标准年2040小时为4WLM,该值等效于连续工作暴露0.33WL。
另一选择SI暴露水平单位为mSv可以通过1uj/m3相当于0.00141mSv氡子体暴露1小时计算得到。结果,2040小时的年暴露量10 uj/m3将会达到28.8mSv的剂量。
典型的推荐限制量为一个标准的2040小时年20mSv,该值相当于在工作时的连续暴露量6.9 uj/m3。现存标准可能要求暴露的时间更短。