鈾、鍶的遷移形態(tài)及地球化學屏障物料研究.pdf

1、本文敘述了鈾、鍶在某極低放廢物預選填埋處置場地下水中存在形態(tài)以及其沉積條件的熱力學計算和場址地球化學工程屏障物料的選擇研究。首次通過理論計算確定鈾、鍶在填埋場地下水中存在的化學形態(tài)；得出鈾、鍶在地下水中的沉積條件；通過靜態(tài)吸附實驗選擇基礎物料和添加劑，選出填埋場地球化學工程屏障的合適天然物料。 利用化學熱力學平衡分析模式、地球化學條件及已知的熱力學數據，完成了鈾在地下水中存在形式和沉積條件的理論計算。結果表明場址地下水中U<'4

2、+>在天然氧化條件下不存在，主要是以U(Ⅵ)形態(tài)存在，主要有：UO<,2>(CO<,3>)<,2><'2->，UO<,2>CO<,3><'0>，UO<,2>(CO<,3>)<,3><'4->等，占99％以上，其次為UO<,2>(OH)<,2><'0>，UO<,2>(OH)<'+>和UO<,2><'2+>等，但不足1％。實際上是UO<,2>(CO<,3>)<,2><'2->等碳酸鈾酰絡合物占絕對優(yōu)勢(99％)。 用Nernst方程

3、計算了場地下水中U(Ⅵ)還原為UO<,2>時的Eh值，并對影響Eh值變化的因素進行了討論。結果表明，該處置場地下水中U(Ⅵ)以UO<,2>沉淀的Eh值為(-0.177±0.011)V。U(Ⅵ)和配體CO<,3><'2->濃度，以及溶液pH等均對Eh值具有影響。通過多種Ox-Red電對的Eh計算，可以檢驗地下水化學熱力學模型的正確性。 熱力學計算得出鍶在地下水中的主要存在形態(tài)為：sr<'2+>離子占絕對優(yōu)勢(99.38％)；SrH

4、CO<,3><'+>離子只占O.55％：SrCO<,3><'0>膠體形式更少，只占0.019％；鍶的主要沉積途徑為生成SrCO<,3>沉淀，當地下水的pH值升高，CO<,3><'2->陰離子濃度增大時，將有利于SrCO<,3>沉淀的生成。 四種基礎物料的吸附實驗結果為：橙黃色砂質亞粘土(Ⅲ樣品)對鈾的K<,d>較大，達到三個數量級(1228.4)，并且物料充足，符合就近取材的原則，是較好的基礎物料；4種基礎物料對鍶的吸附比都不大