The uranium fuel cycle: Some aspects of the physics, chemistry and measurement of radon and thoron daughters

Authors


Abstract

Much effort has been devoted world-wide towards minimizing exposure to radon and thoron daughters in the exploitation of nuclear energy. In this work, the behaviour of radon and thoron daughters after formation from their gas precursors is discussed, together with optimally designed measurement and dosimetry methods for assessing alpha radiation exposure in uranium mines and mills, in buildings and in the environment. The interaction of radon and thoron daughters with aerosol particles, which is very important in determining the fate of the airborne radioactivity, can be described better in terms of activity-size distributions than by use of the commonly applied concepts of “attached” and “unattached” fractions. Further, the properties of the aerosol-daughter system are shown to depend upon humidity and the presence of trace gases, which serve as electron sources to neutralize the newly-formed positive daughters. Finally, the mechanisms of release of radium and radon from ore and soil are discussed. The significance of the various conclusions to practical situations is emphasized.

Abstract

On a consacré, à l'échelle mondiale, bien des efforts en vue de minimiser l'exposition aux produits des filières au radon et au thoron dans l'exploitation de l'énergie nucléaire. On discute, dans le présent travail, le comportement des produits des filières du radon et du thoron après leur formation à partir de leurs précurseurs gazeux; on traite aussi des meilleures méthodes conçues pour les mesures et la dosimétrie servant à évaluer l'exposition aux rayons alpha dans les mines et les usines de traitement d'uranium, dans les bǎtiments et dans l'environnement. L'interaction des produits des filières au radon et au thoron avec des particules d'aérosols, qui est très importante pour déterminer ce qu'il advient des particules radioactives en suspension dans l'air, peut ětre mieux décrite en termes de variations de l'activité avec la distribution de dimensions, que par l'emploi des concepts courants de fractions “attachées” ou “non-attachées”. On montre en outre que les propriétés du système aérosols-produits de filiation dépendent de l'humidité et de la présence de traces de gaz, qui servent de sources d'électrons pour neutraliser les produits de filiation positifs formés. On discute enfin de la séparation du radium et du radon de minerais et du sol. On souligne l'importance dans la pratique des diverses conclusions présentées.

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