在铀矿地下开采过程中,岩壁、破碎的矿石堆中存在的镭物质经过一系列的衰变会产生氡气,之后随着通风过程排出地表。但在地浸采铀工艺过程中,管道铺设及房屋屏蔽物等设施,不可避免的存在缝隙。而氡作为一种惰性气体,在空气中传播能力强,且附着性强,对人体健康及环境有一定危害。由此看来,为了保证我国的铀矿开采事业可持续发展,优化防护氡的设计是很有必要的。本文通过阅读近几年的学术文献,采用理论与和实验相结合的研究方法,首先总结归纳了国内外的研究者们针对氡在介质中的运移规律的研究现状,从氡运移与析出规律的理论、数学模型等方面开展研究。然后通过实验设计具有防护氡功能的双层材料,并测定材料中氡浓度的分布和材料表面的氡析出率,同时验证了氡析出模型的正确性,结论包括:(1)通过国内外已有的关于氡在介质中运移方式以及析出规律的研究基础,从氡的理化性质、控氡原理等出发,系统分析氡在介质中进行扩散和渗流运移的过程。(2)基于氡在介质中的运移理论基础,提出氡在双层介质中运移时氡的浓度分布和表面析出率计算的物理和数学模型,并分析影响氡析出率的因素,包括孔隙度、扩散系数和渗流速度等。(3)选取常用的三种建筑密封胶:双组份聚氨酯胶、单组份中性硅酮胶以及单组份聚硫胶,制作双层控氡材料。首先对该材料进行预实验研究,结果表明,双组份聚氨酯胶拥有快速发泡、封堵缝隙、硬化的性能,且力学强度较高,可作为控氡材料底层覆盖材料,起到整体骨架支撑的作用。单组份的聚硫密封胶和中性硅酮密封胶,在控制好厚度,硬化时间的前提下,作为顶层覆盖材料,可保证材料的密封性,阻止氡的析出。(4)设计控氡性能实验,测定并计算氡在密闭空间、纯扩散运移条件下,通过双层控氡材料的氡浓度和表面氡析出率。根据测得的实验数据,开展计算分析,以此验证氡析出率的数学模型。