包 敏，王群书，师全林，解 峰，王武尚

(西北核技术研究所，陕西 西安 710024)

地下核试验所释放的能量最终转化为热能，提高了爆心温度。核试验瞬间汽化了核装置及部分围岩介质，汽化物质向外膨胀形成爆炸空腔，在空腔冷却过程中，汽化物中难熔性物质首先发生液化，汇集在空腔底部形成熔岩玻璃体，核试验产生的难熔性放射性核素大部分包裹在熔岩玻璃体中。在空腔低于地下水线的情况下，熔岩玻璃体受地下水长期侵蚀作用发生溶解反应，逐渐释放出放射性核素。温度是影响熔岩玻璃体溶解速度的关键因素之一[1]。为评价熔岩玻璃体内核素衰变热功率对温度的影响，需计算核素衰变释热量。地下水在爆后几小时至几天的时间内回流空腔[2]，本文计算核爆10 d后熔岩玻璃体的核素衰变释热量。

1 源项分析

一次地下核试验产生的放射性核素上千种，大部分核素的半衰期极短，很快衰变为半衰期较长的子核或稳态核素。放射性核素活度衰减服从指数规律[3]，10个半衰期后，核素活度衰减为初始值的0.1%，可忽略其放射性衰变释热量。因此计算核爆10 d后的核素衰变热功率需考虑半衰期大于1 d的核素。

为评估FANGATAUFA核试验场的核环境状况，1998年IAEA估算了100 kt TNT当量地下核试验产生的半衰期大于1 a的放射性核素的总活度[4]，给出了这些核素在熔岩玻璃体中的分布比例，根据这些信息可计算出熔岩玻璃体内核素的初始活度(表1)。

表1 IAEA估算的地下核试验熔岩玻璃体核素活度[4]