Abstract
氡氣的來源主要是由土壤中鐳衰變成氡後，經由在土壤內的遷移過程而曝 露至空氣中。在空氣中的氡氣經人體呼吸系統而進入肺部。除氡本身所放 出的輻射對肺部可能造成傷害外，對肺部最主要的傷害還是來自氡的衰變 子核。其子核為重金屬且是阿伐發射體，對肺部影響至鉅，嚴重者可能引 發肺癌。因此空氣中氡氣對人體造成的輻射傷害是相當值得重視的課題。 如何有效選取對氡氣具吸附效果的吸附劑，以抑低氡氣釋出至環境中的濃 度，是本論文的研究目的之一。而氡氣在傳輸過程中，土壤介質對氡氣的 吸附是否為影響其傳輸的一項重要機制，也是本論文所要探討的課題。本 論文以幾種常見的人工吸附劑如活性炭、4A型沸石，和天然黏土礦物如膨 潤土、絲光沸石，以批次實驗法進行對氡氣的吸附特性研究。研究結果顯 示，這4種多孔材料對氡氣之吸附均遵循線性等溫吸附模式。活性炭的吸 附常數最大，其次依序為4A型沸石、絲光沸石，而膨潤土的吸附常數最小 ，小於1.00×10-3cm3/g，可視為不吸附氡氣。由實驗所 僅可應用在抑低 室內氡氣濃度之方法的建立，也可提供放射性廢料處置設施上緩衝材料選 擇的依據或參考。根據本研究顯示，溫度與濕度對吸附常數有明顯的影響 。依分析結果知，吸附常數隨濕度和溫度的增加，皆呈指數遞減的關係。 另外將濕度與吸附常數的函數關係代入擴散模式中，可得到在低含水率情 況下，其擴散係數隨含水率之增加而增加的結果，最後並上升至一最大值 。這是在一般忽略吸附因素下之模式所未能得知的結果。由此也可知，吸 附效應是建立完整擴散模式中不可忽略的重要因素。並且透過溫度與吸附 常數關係之熱力學研究，顯示對氡的吸附是自發性的放熱反應。最後，透 過整體之吸附特性研究，並配合氡氣擴散之實驗結果，對氡氣釋出率在下 過雨後呈現升高趨勢之自然現象，提出一個合理的解釋。