小溶解度核素在孔隙介质地下水中迁移数学模型的修正北大核心CSCD

数值模拟粉末状小溶解度放射性废物在地下水中迁移问题时,如果简单地采用孔隙介质核素迁移基本模型的吸附关系式,可能会出现地下水中核素浓度超过溶解度的现象。本文针对线性可逆吸附模式,在考虑核素溶解度限制的基础上,对一般的数学模型进行了修正。对一个假设的算例进行了模拟,模拟结果验证了修正模型的合理性,即当核素溶解度小而在介质中初始浓度较大时,利用修正模型数值模拟该核素迁移问题,不会出现水中核素浓度超过其溶解度的现象,当核素在介质中初始浓度较小时,修正模型的模拟结果与以往模型的模拟结果是完全一致的。     

浅议影响核素迁移的几种地下水化学反应

放射性核素在地质介质中的迁移,除了受到地下水的对流-弥散作用外,还受到地下水中多种化学作用的影响,本文从影响核素迁移的角度出发,对几种主要的水化学作用进行了简要的论述,指出了目前存在的问题。     

放射性核素在地质介质中的迁移研究

利用拉普拉斯变换给出了迁移方程在一维近似条件下的解析解，并且研究了核素表观扩散系数和地下水流速等参数对扩散的影响，结果表明，在核素迁移过程中，核素的扩散作用是主要的，而地下水的输运作用是次要的。     

~3H在地下水中迁移的灵敏度分析

为识别核素迁移数值模拟中的敏感参数,建立了基于拉丁超立方抽样和Spearman偏秩相关分析方法的全局参数灵敏度分析模型,定量计算了不同时刻3H在地下水中迁移的关键参数的灵敏度,分析了参数灵敏度的空间差异性和时间差异性,分析结果与物理规律相符,为进一步参数校准和不确定性分析奠定基础。     

核素迁移实验中示踪剂溴离子的测定研究

将饮用天然矿泉水中溴化物的测定方法应用于核素迁移实验中，建立了地下水和黄土中溴离子(Br-)含量的测定方法。根据吸光度随Br-浓度的变化，得出该方法的最高检测浓度为3．43mg／L。研究了温度对Br-浓度吸光度的影响，确定最佳测定温度为30℃；对土样实验中的沉淀剂进行了比较。实验的相对标准偏差为1．43％，回收率为94．2％～104．5％，可满足核素迁移实验中示踪剂Br-的测定。     

岩石中核素迁移行为研究

一、前言随着世界性能源日益匮乏,大力发展核电已成为必然。然而发展核电的重要前提是必须安全处置核动力反应堆产生的大量放射性废物。要实现最终安全处置放射性废物,特别是高放废物,必须研究两方面的问题:一是放射性废物发热;二是放射性核素迁移。     

北山地下水中可变价核素的溶解度和种态分布研究

北山28号钻孔(BS28)毗邻我国拟建高放废物处置库首座地下实验室场址。近期,基于现场动态连续测量,并结合地下水中溶解铁含量及围岩中Fe²⁺/Fe³⁺的比例推算,获得该钻孔365～690 m深处地下水在温度为18.4℃和pH值为(8.1±0.2)条件下,Eh值范围为-56至98 mV。基于此,本文利用PHREEQC程序及碳酸铀酰与Mg、Ca和Sr的三元配合物的热力学数据,计算了U、⁹⁹Tc、⁷⁹Se和Np在该地下水中的溶解度及种态分布情况。结果表明,地下水的pH值为8.1,Eh值在-56 mV到98 mV之间时,U、Tc和Se的溶解度范围分别为10^-9～10^-6mol/L、10^-14～10^-4mol/L和10^-14～10^-7mol/L,而Np的溶解度始终低于10^-15mol/L。在上述条件下,溶解态U、Se与Tc主要以Ca₂U...     

核素在非饱和黄土介质中迁移的环境模拟试验结果的拟合与分析

本文简要介绍了核素＾６０Ｃｏ，＾８５Ｓｒ和＾１３７Ｃｓ在非饱和黄土介质中迁移的环境模拟试验结果。文中简述了试验的模拟装置和方法，给出了主要的试验结果，包括２号土柱与４号土柱黄土和＾８５Ｓｒ比活度垂直分布的直接测量结果和４号柱黄土中＾６０Ｃｏ和＾１３７Ｃｓ比活度垂直分布的取样测量结果。对模拟试验测量数据进行了拟合与分析，得到了＾８５Ｓｒ比活度垂直分布的质心坐系ｚ０（ｔ）随试验时间ｔ的变化关系，给出了     

可变价核素在塔木素黏土岩合成地下水中的溶解度与种态分布北大核心CSCD

塔木素黏土岩是我国高放废物地质处置库黏土岩场址的候选围岩之一.以内蒙古塔木素地区Tzk1钻孔542m深(Tzk1-542)和Tzk2钻孔516m深(Tzk2-516)黏土岩岩芯样品为研究对象,采用浸泡平衡法合成了pH分别为945和824的地下水并分析了其组分.Tzk1-542和Tzk2-516岩芯样品的Fe^(2+)和总Fe质量比分别为7836%和9192%,据此计算得到其氧化还原电势(Eh)分别为-1694mV和115mV.利用PHREEQC程序、OECD/NEA最新热力学数据及碳酸铀酰与Mg/Ca配合物的热力学参数,计算了U、79Se、99Tc和Np在合成地下水中的溶解度及种态分布情况.结果表明,在假设地下水氧气分压不变、pH为50~110的条件下,U、Se、Tc、Np在Tzk1-542合成地下水中的溶解度范围分别为10^(-11)~10^(-8)、10^(-16)~10^(-9)、10^(-14)~10^(-12)、10^(-18)~10^(-17)mol/L,在Tzk2-516合成地下水中的溶解度范围分别为10-14~10^(-5)、10^(-14)~10^(-5)、10^(-11)~10^(-4)、10^(-18)~10^(-17)mol/L,两组合成地下水中U、Se、Tc和Np的溶解态均主要以中性分子或阴离子形式存在.鉴于黏土岩地下水一般呈碱性,固定Tzk1-542和Tzk2-516合成地下水的pH分别为945和824,Eh在-1694~1694mV范围变化时,Tzk1-542合成地下水中U、Se、Tc、Np的溶解度范围分别为10^(-10)~228×10^(-4)、10^(-12)~10^(-3)、10^(-14)~10^(-2)、10^(-18)~10^(-12)mol/L,其溶解态主要以UO_(2)(CO_(3))_(4)^(-3)、CaUO_(2)(CO_(3))_(2)-3、SeO_(2)^(-3)、HSeO-_(3)、TcO-_(4)、NpO_(2)OH等带负电或中性种态的形式存在;Tzk2-516合成地下水中U、Se、Tc、Np的溶解度范围分别为10^(-11)~10^(-5)、10^(-11)~10^(-3)、10^(-16)~10^(-2)、10-19~10^(-13)mol/L,其溶解态主要以Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)、CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)、SeO^(2-)_(3)、HSeO-_(3)、TcO-_(4)、NpO_(2)OH等形式存在.本工作仅对均相溶液体系进行模拟,针对地下水-岩体系的实际情况,仍需进一步开展相关核素的实验研究.     

放射性核素在地下水中的迁移

本文叙述了放射性核素~(137)Cs、~(90)Sr-~(90)Y和~(144)Ce-~(144)Pr在地下水和岩石间的分配系数K_d的实验室测定方法,研究了放射性核素浓度、岩石种类及岩石粒度对K_d值的影响。测定了这三种核素模拟在三万吨TNT地下核爆炸空腔充满水时的浓度下的分配系数K_d值,计算了它们在地下水中的迁移速率。     

核素迁移中土壤水分的气态传输

本文通过在不同粒径的砂、土层进行的气态水传输试验，提出了关于土壤层中气态水的传输模型，为数值模拟土壤第三阶段水分蒸发提供了参数化方案及理论依据。     

当前核素迁移研究的若干进展

本文着重评述了当前有关放射性废物地质处置的核素迁移研究的进展,并讨论了重要核素、迁移化学、天然类比体系、有机化合物和微生物对核素迁移的影响。     

包气带中核素迁移模拟实验的设计和方法

本文主要依据中国辐射防护研究院开展的关于核素在地下水中迁移的研究工作，总结了包气带中核素迁移的土柱模拟实验技术，提出了设计实验的基本方法，讨论了非饱和流场特征、分配系数随含水率的变化、延迟系数的时间尺度效应等因素对实验设计的影响。实验的关键技术是建立所需含水率和流速的稳定非饱和流场，并难确地测量流场参数。在慨述了目前几种建立稳定流场和测量其参数的方法后，以一个例子介绍了利用灯芯效应在土柱中建立稳定非饱和流场的方法和用γ射线扫描技术测量含水率、用^131I作为示踪剂测量水流速的方法及在土柱外直接测量具有γ射线核素迁移速度的方法。     

花岗岩体单裂隙中核素迁移数学模型Ⅱ.脉冲注入实验解析模型

研究了在饱和水流条件下,花岗岩单裂隙中脉冲注入核素迁移的数学模型,给出了脉冲注入情况下裂隙和岩块中核素浓度分布的解析解;结合裂隙中流出液样浓度的穿透曲线,给出了核素迁移的有关参数,并对影响这些迁移参数的主要因素进行了分析。     

包气带黄土介质中核素迁移的双峰机理研究

从理论上对引起核素在包气带迁移实验中的双峰现象机制进行了分析和计算，计算结果说明离子交换作用不会导致双峰现象；分别以稳定核素Sr、Nd、Ce为示踪剂，再次进行了野外现象包气带实验，最终结果表明源项介质同黄土介质的分配系数Kd的差异可能是导致出现双峰现象的真正原因。     

花岗岩单裂隙中核素迁移的研究

研制了花岗岩单裂隙扩散实验装置,用＾１２５Ｉ、＾１３４Ｃｓ进行了核素扩散实验,求得扩散系数并测定了裂隙表面的放射性活度分布。     

裂片核素在岩石中的迁移研究

研究了＾１２５Ｉ在花岗岩中的吸附动力学，结果表明在实验条件下＾１２５Ｉ吸附极少，由测得的渗透曲线和流量曲线经物料衡算，求得岩石输出浓度与时间的关系曲线。利用分布函数，求得纵向弥散系数Ｄ、孔隙流速ｖ和有效孔隙率εｅ。提出了＾１２５Ｉ在花岗岩中迁移的数学模型方程，并求解得到核素浓度随时空变化的分析解和数值解。     

花岗岩体单裂隙中核素迁移数学模型：Ⅰ.连续注入实验解析模型

研究了在饱和水流条件下，花岗岩单裂隙中核素迁移的连续注入数学模型，给出了裂隙中和岩块中核素浓度的解析解，并结合裂隙流出水样实验数据分析了影响核素迁移的主要参数。     

裂片核素在岩石中的迁移研究

用动态模型方程描述了裂片核素＾１３７Ｃｓ（实验中用＾１３４Ｃｓ模拟）随地下水流在花岗岩中的渗透迁移过程。由渗透曲线拟合求得模型参数－－综合扩散－弥散系数和吸附速率常数,并在自行设计的水浴恒温槽中,进行了＾１３４Ｃｓ在花夺片上的吸附动力学研究。测定不同ｐＨ值和不同温度下的吸附曲线,推算出相应条件下的吸附速率常数及不同ｐＨ值时的吸附能。     

黄土包气带中核素二维迁移的试验研究

为了研究黄土包气带中放射性核素在垂直和水平方向上的二维迁移,在野外试验场的Ｃ坑和Ｆ坑进行了取样测量。将＾８５Ｓｒ、＾１３４Ｃｓ和＾６０Ｃｏ三种核素与黄土均匀混合,制成示踪源,埋置于坑底中心位置,距地表１ｍ,两坑示踪源匀为φ５．５ｃｍ＊０．６ｃｍ。