北山地下水中Am的形态分布计算

Am在水溶液中的形态分布复杂，直接测量非常困难，而用热力学参数推算各形态分布简单可行，因此，本工作采用EQ3NR程序计算了北山地下水体系中Am存在形态的分布状况，以便更好了解Am在地质环境中的吸附及迁移行为。EQ3NR程序是美国劳伦斯国家实验室为Yucca山高放废物处置工程开发的地球化学程序EQ3／6的静态模式部分，主要用来计算物种存在形式和矿物饱和指数。     

核素铀、镅在地下水中赋存形态模拟

核素在地下水中的赋存形态对其迁移扩散能力有一定影响。为探究核素在黏土岩区域地下水中的赋存形态,以内蒙古阿拉善地区某黏土岩预选场址地下水为介质,采用PHREEQC软件并结合OECD/NEA发布的最新热力学数据库计算了核素铀、镅在地下水中的赋存形态,并分析了pH对核素赋存形态的影响。结果表明：内蒙古阿拉善地区地下水中铀主要以Ca₂UO₂(CO₃)₃和CaUO₂(CO₃)₃^2-形式存在,镅主要以Am(CO₃)⁺形式存在;pH会对核素赋存形态有重要影响,核素发生的络合反应类型会随着pH的变化而改变,进而生成不同的络合物。     

北山地下水中Tc的形态分布及影响因素

裂变产物Tc是高放废物的主要成分之一.Tc在水溶液中的形态分布是研究其迁移与沉淀的关键,使用地球化学软件计算核素的形态及分布简单可行.本工作使用PHREEQC计算Tc在北山地下水中的存在形态,结果表明,北山地下水中Tc主要以TcO4-形态存在.氧化环境下pH对Tc的存在形态影响很小,以TcO4-形态为主;而在pe=-3...     

Am在两种不同地下水中的种态分布及溶解度分析

利用自主编写的地球化学计算软件CHEMSPEC分析了Am在北山地下水和我国西南某地下水中的种态分布,并计算了Am在这两种地下水中的溶解度,考察了pH、Eh、不同离子以及硅的存在等对种态分布的影响。结果表明,Am在这两种地下水中均以正三价存在,随pH值的不同Am的种态会发生较大的变化,在偏酸性条件下,主要以AmSO+4、Am(SO4)-2及Am3+的形式存在,在中性至弱碱性条件下,以AmCO+3的形式存在,强碱性条件下,则基本转化为Am(OH)3;当北山地下水中有Si存在时,在pH=6.5~9.7范围内,Am的主要种态为AmSiO(OH)2+3;不同离子的浓度变化对Am的种态分布会产生一定影响,其影响顺序为HCO-3F-SO2-4Cl-。pH和HCO-3对Am溶解度的影响较大,随着地下水pH的升高,Am的溶解度逐渐减小。Am在两种地下水中的溶解度分别为2.01×10-7 mol/L(北山地下水pH=7.56、Eh=164mV)、1.60×10-7 mol/L(西南地下水pH=7.50、Eh=0mV)。     

Am的胶体行为研究

研究了低氧条件下去离子水、北山地下水、超滤地下水三种不同体系中Am的胶体行为.考察了pH值、离子强度、初始浓度等因素对Am胶体行为的影响.结果表明,实验范围(pH=6～9)内,pH的升高使Am胶体的含量增加;离子强度对Am胶体行为有显著影响;Am初始浓度远小于溶解度时,其对Am胶体行为影响不显著;研究还发现地下水中存在...     

镎、钚在处置区的存在形式及影响因素

镎、钚是某些放射性废物中的关键核素，无论是中低放废物泥浆的水力压裂法处置还是高放废物的深地质处置，都必须首先了解处置区和处置条件下水介质中核素镎、钚的存在形式。本文选用地球化学模式程序EQ3/6计算了低中放和高放废物中关键核素镎、钚在处置区水介质中的形式，并讨论了水介质和pH条件对核素存在形式的影响。结论是核素镎、钚的存在形式主要受水介质条件的影响，但pH条件也是影响核素镎、钚存在形式的重要因素。     

镅在北山地下水中赋存形态及溶解度分析

使用PHREEQC软件及OECD/NEA出版的镅热力学数据,利用相关矿物的沉淀饱和指数,计算了镅在北山地下水中的赋存形态,探讨了pH值、方解石、CO₂分压及腐殖酸对镅的形态分布与溶解度的影响。结果表明,在近中性条件下镅主要以AmCO⁺ ₃和 AmSiO(OH)²⁺₃形式存在,在碱性条件下易形成AmOHCO₃·0.5H₂O(cr)和Am(OH)₃(cr)沉淀,因此偏碱性的北山地下水有利于阻滞镅的迁移。 围岩中存在的方解石对镅的溶解度和迁移性影响较复杂,在pH 6～8条件下,方解石能微弱地降低镅的溶解度;在pH 8～9.7时,方解石会提高Am(CO₃)^-₂离子的浓度,进而提高镅的溶解度,增强其可迁移性;而在pH 9.7～11时,方解石有利于AmOHCO₃·0.5H₂O(cr)沉淀形成,从而降低镅的溶解度。当固定pH为7.56时,镅的溶解度随二氧化碳分压升高先降低而后增大,在10^-2.25 bar时达最低值。由于易与腐殖酸形成络合物,在弱酸性至弱碱性条件下腐殖酸能提升镅的溶解度,从而增强其可迁移性,应引起重视。     

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。     

Np，Pu在地下水和工程屏障平衡水中的形态计算研究

采用EQ3／6地球化学模式和计算方法研究了放射性废物处置中Np和Pu在地下水和工程屏障平衡水中的化学形态，计算分析了温度、浓度、pH值、Eh值、CO2等对上述2个元素形态的影响。结果表明，地下水中Np的形态主要有4种：NpO2^ ,NpO2CO3^-,NpO2OH和Np(OH)5^-，当CO3^2-质量浓度高时，Np主要以NpO2(CO3)2^3-存在。pH值以Np形态的影响主要表面在上述4种形态分布的相对比例及OH^-与CO3^2-的竞争配合作用。Eh值低于0．2V时，Np主要为四价；0．2－0．7V时，五价为主；大于0．7V时，出现六价。Pu的形态主要为Pu(OH)5^-。CO3^2-的质量浓度对四价钚的形态分布不产生影响，但CO3^2-却与Pu（Ⅵ）有很强的配合能力。Eh值低于－0．5V时，Pu主要为三价；－0．4－0．6V，五价为主；大于0．7V时，六价为主。     

几个常用地球化学模拟软件的比较

利用地球化学模拟软件进行核素迁移研究是高放废物地质处置中一个重要的研究内容.本工作对几个常见的地球化学模拟软件CHEMSPEC、EQ3/6、MINEQL+和VMINTEQ的原理、结构、功能和特点进行了比较,并利用这4个软件对几个实例进行了具体的计算.计算结果的差别,主要来源于数据库中数据的不同.对于常压下的模拟计算而言...