随着我国核工业的不断发展,铀产物的需求量也在不断增加。在我国铀矿冶几十年的发展历程中,产生了大量铀尾砂。虽然铀尾砂中铀量极少,但是其中残留的放射性核素和其他有毒有害物质仍然会随着水、气和γ辐射影响着周围环境,如果处置不当会对环境和人体健康造成巨大危害。在二十世纪80年代初期,我国的铀矿开采领域开始探索用铀尾矿填充采空区的技术,但铀尾砂直接充填矿井采空区将会面临着氡析出率严重超标、力学性质差等瓶颈问题。为了解决上述问题,利用铀尾砂、水、水泥和减水剂进行优化组合后制备形成铀尾砂充填膏体,泵入矿井充填采空区。将铀尾砂充填膏体回填到矿井采空区中起到了一举三得的作用,不仅可以有效控制尾砂中放射性核素等有害物质对环境的污染,而且能减少尾矿库建设的数量以及维护所需费用,同时还可以解决采空区塌陷等相关问题。本研究通过试样制备、取样测试、理论分析和数学建模等研究手段,研究了热湿耦合下铀尾砂充填膏体在多孔介质中的氡运移规律,针对铀尾砂充填膏体的氡析出污染问题,本研究取得如下成果:（1）对铀尾砂充填膏体的力学、流动特性开展试验研究,确定满足力学和流动性要求的膏体最优配比,试验得出满足流动性能要求的铀尾砂充填膏体的最佳配比是:质量浓度在75%,灰砂比为1:5,减水剂含量在0.6%⁴.4%之间为宜;满足力学性能要求的铀尾砂充填膏体最佳配比是:灰砂比为1:5、减水剂含量1.5%、膏体质量浓度79%。以上所得结论具有一定的现实意义,可为矿井采空区膏体充填提供数据支撑。（2）基于多孔介质氡运移扩散理论,研制膏体氡扩散系数测试试验装置,对铀尾砂充填膏体的氡扩散系数开展试验研究。试验得出制备的膏体试样的氡扩散系数约为2.02′10^-8 m²/s。铀尾砂充填膏体的氡扩散系数比铀尾砂降低了10倍,铀尾砂充填膏体的氡析出率比铀尾砂降低了51.3倍。（3）使用压汞法获得铀尾砂充填膏体试样的微观孔隙结构参数,试验测得本批次制备的膏体试样的平均孔隙度为34.82%,制备的膏体试样孔径多分布在1000nm周围,整体孔径大小和孔径分布频率符合泊松分布。使用铀尾砂多场耦合渗流测试仪测量铀尾砂充填膏体试样的气体渗透率,试验得出铀尾砂充填膏体试样的气体渗透率约为1×10^-14m²。（4）非饱和多孔介质中的温度场、湿度场和氡通量的分布与运移之间存在明显的耦合效应。考虑热湿耦合条件的氡运移模型与常规模型存在较大差异。多孔介质氡析出率随相对湿度的增大而呈非线性减小,它们之间符合关系式F=F₀-F’exp（7）w w₀（8）;多孔介质氡析出率随着温度梯度的增加而线性增加,温度梯度对氡析出率的影响不占主导地位,整体影响较小;多孔介质氡析出率随渗透率的增加而急剧增加。