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毛细管法测量放射性核素137Cs和152+154Eu(Ⅲ)在紧密皂土中的扩散和吸附

王祥科  FDS物理化学课题组  
【摘要】:在评估放射性核素在环境中的行为时,长寿命放射性核素在废物库周围的填充材料中的吸附、迁移和扩散是必须考虑的研究问题。在本文中,我们首次利用毛细管法研究在室温条件下,0.1M NaClO_4溶液中,放射性核素的浓度,溶液pH值,皂土的密度对放射性核素在皂土中的扩散影响。实验结果与理论计算值非常一致,结果表明我们方法的正确性。研究结果表明,放射性核素~(137)Cs和~(152+154)Eu(Ⅲ)在紧密皂土中的扩散随浓度的增加而增加,随pH值升高而减小,~(137)Cs和~(152+154)Eu(Ⅲ)在紧密皂土上的吸附随pH值升高而增加。我们首次报道皂土的密度(皂土的空隙数)对放射性核素的吸附和迁移起重要的作用,并给出其大致的相互关系。我们的研究结果表明,静态法得到的放射性核素在松散皂土上的分配系数比毛细管法得到的在紧密皂土上的分配系数大1—2倍,用静态法研究放射性核素在松散皂土上吸附的分配系数不能准确的评估放射性核素在紧密皂土中的扩散和迁移。我们的毛细管方法得到的放射性核素在紧密皂土中的分配和扩散系数可以非常准确的预测放射性核素在紧密皂土中的迁移和扩散行为。本文同时研究了腐殖酸对放射性核素在紧密皂土中的扩散影响,结果表明腐殖酸与放射性核素形成稳定的络合物,大部分放射性核素会沉淀在皂土表面上,或者以络合物M—HA的形式存在于溶液中,腐殖酸的存在促进了放射性核素在皂土上的吸附,降低了放射性核素在皂土中的扩散和迁移。根据实验中得到的参数,利用放射性核素在环境中的迁移方程可以非常准确的评估各种放射性核素在环境介质中的行为,为核废物的处理处置提供准确的理论数据。

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