地质环境中Am的化学行为研究进展

评述了近年来与高放废物深部地质处置有关的地质环境中Am化学的研究进展,讨论了Am在地下水中的存在价态、溶解度、配合反应(包括水解反应)、胶体的形成等对迁移的影响.提出了近期和长期应开展的若干研究课题.     

硝酸体系中三烷基氧膦萃取Tc（Ⅶ）的研究

研究了用三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）－煤油溶液从硝酸体系中萃取Ｔｃ（Ⅶ）的行为和机理，ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的反应式为：Ｈ＋＋ＴｃＯ－４＋２ＴＲＰＯＨＴｃＯ４·２ＴＲＰＯ。给出了ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的热力学常数ΔＧｃ、ΔＨｃ、ΔＳｃ以及表观平衡常数Ｋｃ。研究了ＨＮＯ３、ＵＯ２（ＮＯ３）２、Ｚｒ（ＮＯ３）４对ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的分配比（Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ）））的影响。结果表明：当ｃ（ＨＮＯ３）（ａ）＜０．３５ｍｏｌ／Ｌ时，Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ））随着酸度的增加而增加，当ｃ（ＨＮＯ３）（ａ）＞０．３５ｍｏｌ／Ｌ时，Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ））随着酸度的增加而降低；Ｔｃ（Ⅶ）分别与ＵＯ２＋２、Ｚｒ４＋存在共萃效应。     

固定床煅烧炉中载铯亚铁氰化钛钾的热分解研究

The thermal decomposition of potassium titanium hexacyanoferrate(Ⅱ) (KTiFC) loaded with cesium (referred to as Used Exchanget,or UE) was studied at different flow rate of air in a fixed bed calciner.The calcination process consisted of four stages:ambient temperature-180℃ (stage Ⅰ),180-250℃ (stage Ⅱ),250-400℃ (stage Ⅲ),and constant 400℃ (stage Ⅳ).The most intense reaction occurred in stage Ⅱ.The rate of thermal decomposition was controlled,depending on the O2 flux,by O2 or CN concentration in different stages.Results from differential thermal analysis (DTA) showed that the calcination reaction of the anhydrous UE was exotlaemic, with an approximate heat output of 4.6kJ·g-1,which was so large to cause the possible agglomeration of calcined residues.The agglomeration could be avoided by enhancing heat transfer and controlling the O2 flux.It was found that there was no cyanides in the calcined residues and no CN-bearing gases such as HCN and (CN)2 in the off-gas.It seemed that the catalytic oxidation furnace behind the fixed bed calciner could be cancelled.     

液闪分析中反符合屏蔽对各种放射性核素计数率的影响

采用有/无反符合屏蔽的3台液闪仪测定了多种放射性核素的计数率,结果表明:对α核素、纯β核素和不存在β-γ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽对其计数率的影响可以忽略;但对存在pγ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽使其β计数率显著降低.因此,用有反符合屏蔽的液闪仪进行绝对测量时必须考查待测核素的衰变特性.     

模拟铯废物钛硅酸盐玻璃的化学稳定性研究

熔制了模拟铯废物钛硅酸盐玻璃，用IR研究了玻璃的结构，用产品一致性试验法（PCT）研究了玻璃的化学稳定性，结果表明，所选组成的配料可以在1100℃熔制得玻璃，样品的密度在3．2703．35g/cm^3之间，玻璃中Ti^4 可能以[TiO4]进入玻璃网络，玻璃的结构主要由[SiO4]和[TiO4]组成，产品一致性试验法（PC）实验的浸出液中主要有R＋离子，当配料中n(TiO2):n(SiO2)为0．40－0．35时，浸出液中各种离子的浓度均较低，表明玻璃具有较好的化学稳定性。     

Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附行为

研究了Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附行为,探讨了水相pH值、总CO2-3和SO2-4浓度(1.0×10-3～2.0×10-1 mol/L)、腐殖酸和Am(Ⅲ)浓度等因素对吸附的影响,并对可能的吸附机理进行了分析,同时以1.0 mol/L HCl做为解吸剂,对吸附平衡后的固相进行了解吸实验.结果表明,随着水相pH值的升高,Am(Ⅲ) 在Al2O3和石英上的吸附分配比增大,水相的化学组分及其相应浓度增大对Am(Ⅲ)在石英上的吸附影响较明显;Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上以界面配合物的形式吸附,且可用Freundlich吸附等温式描述;水相中腐殖酸浓度增大,Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附降低.     

磷屏的线性、饱和、衰减特性

对241Am1、4C和137Cs 3种核素在PE公司3种磷屏上的放射自显影性能进行了研究,并提出了一种估算曝光时间上限值的方法。从曝光时间角度研究了磷屏对α、β、γ射线的线性特性和饱和特性,结果表明磷屏上无饱和点出现时,3种磷屏都具有良好的线性特性。研究了α、β、γ射线在磷屏上所成影像光强度随时间的衰减性能,表明磷屏的衰减现象是普遍存在的,开始阶段衰减较快,此后衰减速度逐渐变慢。在用磷屏进行放射自显影研究时,一般在曝光后应立即扫描。     

Am（Ⅲ）在花岗岩上的吸附行为

利用分批处理技术研究Am(Ⅲ)在甘肃北山地区地下深度约为300 m的花岗岩上的吸附行为,讨论多种因素,诸如pH,总CO2-3、SO2-4、腐殖酸、Am(Ⅲ)浓度等对吸附的影响,并就可能的吸附机理进行探讨.实验结果表明:随着溶液pH的升高,Am(Ⅲ)的吸附分配比增大;水相中总CO2-3、SO2-4和腐殖酸浓度增大,不利于Am在花岗岩上的吸附;Am以界面配合物的形式被吸附在花岗岩上,吸附行为可用Freundlich吸附等温式描述.     

镅的器壁吸附及其对扩散池实验的影响

针对北山地下水介质中镅（Am）在花岗岩内的扩散池实验中出现的Am在器壁上的吸附现象进行研究和分析。对扩散池实验的监测结果表明，母液内Am活度随时间显著降低。通过对可能产生该现象的几种原因进行分析和实验验证，确定了Am在器壁上的吸附损失是导致母液内Am活度降低的首要原因。Am在器壁上的吸附行为主要由Am的赋存形态决定。由于Am的赋存形态常随pH变化而改变，因此，pH对Am的器壁吸附行为影响很大。通过对可能降低Am器壁吸附损失的措施进行分析和探索，结果表明，对于像Am一样的强吸附性核素，不宜选择扩散池法研究其扩散行为。     

模拟锶铯废物铁磷酸盐玻璃固化及化学稳定性

研究了铁磷酸盐玻璃固化我国高放废液全分离流程中产出的锶废物及铯废物，熔制了相应的固化体。用XRD，IR测试了固化体的微观结构，用产品一致性试验方法(PCT)研究固化体的化学稳定性。研究表明：在所选的废物包容量范围内可熔制得均质模拟废物铁磷酸盐玻璃固化体，玻璃的主要结构基团为P2O7^4-，均质玻璃固化体有较好的化学稳定性。