Pu在花岗岩中的吸附行为研究

本工作主要研究了Pu在甘肃北山地区地下深度约600m处花岗岩中的吸附行为,探讨了水相(重蒸水、模拟地下水、BS03井地下水)pH值(3.0～10.0)、CO32-离子浓度(4.0×10-3～1.0×10-1mol/L)、氧浓度等因素对吸附的影响;通过对吸附后水相物化参数(如pH值、Eh、电导率等)、Pu的存在价态     

Pu在花岗岩中的吸附行为

为了解Pu在甘肃北山地区地下深度约为600 m的花岗岩中的吸附行为,研究了各种水质(重蒸水、模拟地下水、BS03井地下水)、pH值(3.0~10.0)、CO32-离子浓度(4.0×10-3~1.0×10-1mol/L)、氧浓度等因素对吸附的影响。通过对吸附后水相物化参数(如pH值、Eh、电导率等)、Pu的价态、固相表面特征参数(比表面、孔径、总孔容等)等数据的比较以及解吸实验结果,推测可能的吸附机理:Pu在花岗岩上以表面配合物的形式吸附,且可用Freundlich吸附等温式描述。     

Pu在Ca-膨润土中的吸附行为研究

以甘肃北山BS03井地下水为水相,研究Pu在Ca-膨润土中的吸附行为。研究结果表明:Ca-膨润土对Pu具有较强的吸附能力,吸附行为可用Freundlich吸附等温式描述;Pu在Ca-膨润土中的吸附为不可逆吸附;吸附平衡后,Pu在水相和固相中的价态主要为四价;随着溶液pH值和离子强度的升高,Pu的吸     

Pu在铁及铁氧化物上的吸附行为研究

为了解放射性核素在可能作为高放废物固化体包装容器材料及其腐蚀产物上的吸附行为,研究了包装容器材料的主要组分铁及铁的腐蚀产物FeO,Fe2O3,Fe3O4对Pu的吸附行为,探讨了水相pH值（1．0～10．0）,CO3^2-离子浓度（4．0 mmol/L～0．1mol/L）等因素对吸附的影响。实验结果表明,Pu在铁及其氧化物上的吸附能力随水相pH值增大而增大;实验环境中氧浓度变化对Pu在铁及其氧化物上的吸附影响较小;CO3^2-浓度增大不利于Pu的吸附。     

Sr、Cs和Pu在高庙子膨润土上的吸附行为研究

正~(90)Sr、~(137)Cs和~(239)Pu是高放废物深地质处置研究中需要考虑的关键核素。由于地下水的侵入和浸蚀,高放玻璃固化体中的部分~(90)Sr、~(137)Cs和~(239)Pu会被浸出并进入到地下水,在工程屏障材料(高庙子膨润土)中迁移。~(90)Sr、~(137)Cs和~(239)Pu     

238Pu在黄土中的吸附特性研究

进行了核素238Pu在黄土-地下水体系中的分配比受液固相相互作用时间、液固比、液相pH值等因素影响的研究.实验结果表明,在pH值为8.3时,238Pu在黄土中Kd值可达1.89×104 mL/g;当液固比在51～201 mL/g 范围内并逐渐增大时,238Pu的Kd值也逐渐增大.     

固定化马尾藻生物吸附239Pu实验研究

采用藻酸钙作为载体对马尾藻生物吸附剂进行固定化处理,并通过静态和动态实验法对固定化马尾藻生物吸附剂吸附²³⁹Pu的特性进行研究。初步的实验结果表明：固定化马尾藻生物吸附剂对²³⁹Pu的吸附平衡时间为120min;当溶液pH为2.5～5.0、²³⁹Pu溶液初始活度浓度为21.5kBq/L时,固定化马尾藻生物吸附剂对239Pu的吸附率达99.2%以上;在动态实验中,流速控制在2mL/min,重复进行5次吸附-解吸实验后,吸附率仍达98.0%以上;固定化马尾藻生物吸附剂具有较好的化学稳定性和机械强度、费用低、吸附率高和可重复使用等特点,是一种较好的²³⁹Pu生物吸附剂。     

Pu(IV)光化学行为研究

本文研究了H~+、NO_3~-对在μ=3的Pu(Ⅳ)高氯酸溶液中的光化学行为的影响。证明NO_3~-对光氧化有较大的影响。在63℃和μ=3时,对Pu(Ⅳ)的热歧化与歧化过程中紫外光的作用进行了比较,结果表明紫外光照射有利于歧化反应的进行,其反应浓度商比避光时在〔H~+〕为1.0、1.5、2.0和3.0mol/L时分别为2.2×01~2;4.15×10~2;1.98×10~2和3.16×10~2倍。 研究了甲醇、乙醇、UO_2~(2+)和Fe(3+)对Pu(Ⅳ)在HNO_3溶液中光化学行为的影响。发现Fe~(3+)的加入可使Pu(Ⅵ)量显著减少,当〔Fe~(3+)〕≥0.038mol/L时,可使Pu(Ⅵ)的生成量由>80％降低到<10％。对Fe~(3+)抑制Pu(Ⅵ)生成的机理进行了初步探讨。     

水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响

以高庙子膨润土和灵寿钙基膨润土、钠基膨润土、漂白土为吸附介质,通过静态模拟实验研究水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响特征。吸附平衡实验表明,高庙子膨润土对Pu的吸附平衡时间为4 d,漂白土、钙基膨润土、钠基膨润土为5～6 d。pH影响实验表明,水相环境中膨润土对Pu的吸附能力随着水相pH的增大而增大。酸性环境中膨润土对Pu的吸附能力极弱,碱性环境中吸附能力极强。     

Pu在Ca-膨润土上的吸附

以甘肃北山BS03井地下水为水相,研究了Pu在Ca-膨润土上的吸附行为。结果表明,Ca-膨润土对Pu具有较强的吸附能力,可用Freundlich吸附等温式描述;Pu在Ca-膨润土上的吸附为不可逆吸附;吸附平衡后,Pu在水相和固相中的价态主要为四价;随着溶液pH值和离子强度的升高,Pu的吸附能力增强;地下水中无机离子(包括阳离子和无机阴离子)浓度增大,有利于Ca-膨润土对Pu的吸附;地下水中DOC浓度增大,不利于Pu的吸附。     

Pu在模拟地下水中的扩散行为研究

核素在介质中的扩散系数是表征核素迁移能力的主要参数之一。本工作应用毛细管扩散法在大气和惰气条件下研究Pu在模拟地下水中的扩散行为,探讨模拟地下水的pH(5.0、6.0、7.0、8.0、8.5、9.6),Fe2 离子浓度(5.0×10-6、1.0×10-5、5.0×10-5、1.0×10-4、5.0×10-4、1.0×10-3mol/L),温度(35.0、40、45、50、55℃)和粘度等因素对扩散系数的影响。在35.0℃和pH=8.46条件下,实验测得Pu在模拟地下水中的扩散系数为2.75×10-10m2/s,扩散活化能E=150.60kJ/mol。研究结果表明:随着温度、地下水pH值、Fe2 离子浓度的升高,Pu在模拟地下水中的扩…     

Pu(Ⅳ)的光化学行为

本文研究了H~+,N0_2~-对在μ=3的Pu(Ⅳ)高氯酸溶液中的光化学行为的影响。证明NO_3~-对光氧化有较大的影响。在63℃和μ=3时,对有无紫外光作用时Pu(Ⅳ)歧化反应进行了比较,结果表明紫外光照射有利于歧化反应的进行,二者反应浓度商的比值在[H~+]为1.0,1.5,2.0和3.0mol/l时分别为2.2×10~3,4.15×10~2,1,98×10~2和3.16×10~2。 还研究了甲醇、乙醇、UO~(2+)和Fe~(3+)对Pu(Ⅳ)在HNO~3溶液中光化学行为的影响。发现Fe~(3+)的加入可使Pu(Ⅵ)量显著减少,当[Fe~(3+)≥0.038mol/l时,可使Pu(Ⅵ)的生成量由>80％降低到<10％。对Fe~(3+)抑制Pu(Ⅵ)生成的机理进行了初步探讨。     

Pu在地质环境中化学行为的研究进

着重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Pu化学的研究进展,重点讨论了Pu从高放玻璃固化体中的浸出行为、Pu在地下水中的溶解度、配合反应(包括水解反应)、氧化还原反应、胶体的形成等。提出了近期和长期应开展的若干研究课题。     

5 Pu在模拟地下水中的扩散行为研究

以甘肃北山BS03井地下水为水相，研究Pu在Ca-膨润土中的吸附行为。研究结果表明：Ca-膨润土对Pu具有较强的吸附能力，吸附行为可用Freundlich吸附等温式描述；Pu在Ca-膨润土中的吸附为不可逆吸附；吸附平衡后，Pu在水相和固相中的价态主要为四价；随着溶液pH值和离子强度的升高，Pu的吸附能力增强；地下水中无机离子（包括阳离子、无机阴离子）浓度增大有利于Ca-膨润土对Pu的吸附；地下水中DOC的浓度增大不利于Pu的吸附。     

HBTMPDTP对Pu(Ⅲ)的萃取行为研究

实验研究二(2，4，4-三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)对Pu(Ⅲ)的萃取行为。考察了搅拌时间、平衡水相pH、水相不同盐分、萃取剂浓度以及温度等因素对萃取平衡的影响。给出了萃取反应方程式，并计算获得了萃取平衡常数、萃取反应焓和熵。通过与文献中所报道的HBTMPDTP对Am(Ⅲ)、Cm(Ⅲ)的萃取行为比较可知，HBTMPDTP萃取Pu³⁺、Am³⁺、Cm³⁺的能力依次为Pu³⁺＞Am³⁺＞Cm³⁺。      

pH值对U、Pu的吸附影响

以西南某极低放废物处置库预选场址为研究对象,通过静态模拟实验研究水相pH值对U、Pu在土壤中的吸附影响,结合PHREEQC软件模拟了该地下水溶液中不同pH值下的种态和主要成分。结果表明,水相环境中土壤对U、Pu的吸附约在第13d达到吸附平衡。pH值对土壤吸附能力有较大影响,酸性溶液吸附能力较弱,碱性溶液吸附能力较强。U、Pu在水溶液中的化学种态和主要成分对土壤吸附有一定影响,带电荷的UO_2(CO_3)_2~(2-)、UO_2(CO_3)_3~(4-)和不带电的Pu(OH)_4易与土壤表面的≡Si—OH、Al—OH等表面羟基官能团形成新的络合物,使得土壤的吸附能力增强。     

微量钌在Pu纯化循环中的行为

为了了解钌在Pu纯化循环中的行为,研究了相接触时间、相比、硝酸浓度对钌(Ru)分配比的影响,并通过台架试验研究了流比、料液酸度、洗涤级数、萃取级数、铀浓度对Ru净化的影响。结果表明：流比(2AF∶2AX)、料液(2AF)HNO₃浓度、洗涤级数、萃取级数、铀饱和度对Ru的净化具有显著的影响。台架热试验结果表明,Ru的净化系数高于1 000,远高于设计指标100。