Abstract
本論文主要在探討氡在多相共存之多孔介質系統中的擴散機制。由於室內 氡的主要來源為土壤及建材，這些材質可視為一多孔介質系統。過去探討 氡於這些介質中之擴散遷移時，均簡化為只考慮在氣相中之擴散。欲將此 模式應用於三相共存之系統，顯然無法完整描述其擴散行為。本論文嘗試 建立一完整的多相系氡擴散模式，將氡在氣相及液相的擴散，液相、固相 對氡的吸收及吸附作用涵蓋於其中，並以天然絲光沸石為材料來進行實驗 。從動態穿透實驗，利用圖形法，及非線性卡方之極小化，配合 Marquardt數值方法(簡稱為NCSM法)，可從實驗結果解析其擴散係數Da及 容量因數fc。絲光沸石在未壓實的情況，其視擴散係數為1.33×10E-2 cm2 s-1；經壓實至孔隙度0.42，其視擴散係數降為1.10×10E-3 cm2 s-1 。此值比起其他鈾礦尾堆上之覆蓋土壤，要低一至二個數級。故利用 天然絲光沸石作為抑制氡氣釋出的材料，具有相當良好的效果。氡在天然 絲光沸石中的吸附，經確認遵循線性等溫吸附模式。其吸附常數Ka為9.54 ×10E-1 cm3 g-1。將吸附作用納入多相系氡擴散模式中考慮，發現容量 因數在含水率低時，理論值和實驗值間有所差異，此差異反映氡在擴散實 驗進行時，其吸附作用並未達到吸附實驗所處之吸附平衡狀態。隨著含水 率的增加，兩者之間則漸趨一致。視擴散係數方面，理論值和實驗值在低 含水率時較吻合，而在高含水率時，實驗值則較理論值為低，此現象在代 入紐森擴散(Knudsen diffusion)作用及孔道堵塞(channel block)作用予 以修正後，可預期與實驗值符合。