Поведение и формы нахождения плутония в грунтовых водах

• Автор: Ткачев, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Состояние окисления плутония в природных водах и методы его определения

1.1.1 Соосаждение.

1.1.2. Ионный обмен и комнлексообразующая улырафильтрация.

1.1.3 Электрофорез и микроультрафи ль грация

1.1.4 Сорбция.

1.1.5 Жидкостная экстракция, мембранная экстракция, экстракционнаяхроматография.

1.2. Сорбиня радионуклидов на взвесях и вмещающих породах как основной геохимический барьер на пути их миграции

1.3. Радиоэкологическое состояние зоны воздействия ФГУГ1 ПО Маяк

1.3.1. Природные условия Урала
1.3.2. Источники радиоактивного загрязнения территории Южного Урала.
Выводы.
Заключение
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы и материалы.
2.2 Приборы и оборудование, методы исследования.
2.2.1. Фракционирование окислительных форм плутония в природных водах.
2.2.2. Экспериментальная установка для изучения сорбции в статических условиях.
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ПЛУТОНИЯ В ВЫСОКОСОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ.
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. СОРБЦИЯ РЩУ НА ПОВЕРХНОСТИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ГРУНТОВЫХ ВОД
4.1 Сорбции РиУ на высокотемпературном гематите ВТГ.
4.2 Расчет констант сорбции РиУ на высокотемпературном гематите.
4.3 Сорбции РиУ на низкотемпературном гематите
4.4 Сорбция РиУ в системе гематит гуминован кислота.
4.4.1 Формы нахождения РиУ в растворах ГК и системе ВТГ ГК
4.4.2 Изотермы сорбции РиУ в системах ВТГ ГК.
4.5 Сорбция РиУ на МпО.
4.6 Сорбция на коллоидных частицах
ГЛАВА 5. ОБРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ГРУНТОВЫХ ВОД КАРАЧАЕВСКОГО ОРЕОЛА ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Выводы к главе 5
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ЛИТЕРАТУРА


Изучена кинетика экстракции плутония V из модельной грунтовой воды МГВ Ди 2этилгексил фосфорной кислотой Д2ЭГФК на пористом носителе в зависимости от состава МГВ и соотношения фаз. Показано, что количественная экстракция форм плутония IV и V и реэкстракция РиУ
разбавленной азотной кислотой протекают в диффузионноконтролируемом режиме. Получены данные о формах нахождения плутония в образцах грунтовых вод промплощадки ФГУП ПО Маяк, включая состояние окисления плутония в подземных водах. Изучена кинетика и равновесное распределение Ри V в процессе сорбции на железосодержащих минералах гетиг, гематит и диоксиде марганца, являющихся основными частицами, инкорпорирующими плутоний и уран в указанных водах. Установлено, что в системах с гетитом и гуминовой кислотой равновесие форм Ри1У РиУ смещается в сторону образования Ри1У. Разработан способ определения окислительных форм плутония в загрязненных поверхностных и грунтовых водах. Показано, что соотношение форм РиУРи1У в природных водах зависит не только от окислительных свойств среды, но и от содержания комплексообразующих веществ. Установлено, что в наиболее загрязненной зоне грунтовых вод Карачаевского ореола ФГУП ПО Маяк Ри находится в виде матоподвижных форм. Показано, что плутоний и техногенные актиниды в этих водах в основном сорбированы на железосодержащих минералах. На основе диффузионной модели по программе ИТЕОЬ рассчитаны константы сорбции наиболее подвижной формы плутония РиУ на гстите и гематите. Систематизированы литературные данные по содержанию актинидных элементов в грунтовых водах в ближней зоне 5 км вокруг озера Карачая. Карачаевского ореола загрязнения. Основные результаты работы были доложены на ряде совещаний, симпозиумов, конференций, включая 6 Ii i xiii vi ii i I Прага, , Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам ЛОМОНОСОВ Москва, , Первая Российская школа по радиохимии и ядерным технологиям Озерск, , Международная конференция Физикохимические основы новейших технологий XXI века Москва, , Международный симпозиум Разделение и концентрирование в аналитической химии Краснодар, . По теме диссертации опубликовано 3 статьи в российских и зарубежных научных журналах и 5 тезисов докладов на российских и международных конференциях. Доклад i i i I i i xi i i i был удостоен 2го места на Международном симпозиуме 6 Ii i xiii vi ii i I Чехия, Прага, 14 сентября г. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка
литературы из наименований. Диссертация изложена на 5 страницах печатного текста, включая таблиц и рисунков. Е формальный окислительный потенциал системы при равенстве концентраций окисленной и восстановленной форм. ГЛАВА 1. Изучение закономерностей поведения радионуклидов в окружающей природной среде, особенно в зонах воздействия предприятий ядернотопливного цикла ЯТЦ, представляет собой актуальную проблему. Без знания закономерностей миграции радионуклидов в наземных и водных экосистемах невозможна корректная оценка радиационной обстановки, ее прогнозирование и разработка мероприятий по реабилитации загрязненных территорий 1. Последние, в свою очередь, имеют непосредственное отношение к развитию атомной энергетики и безопасной эксплуатации предприятий ЯТЦ 2. Имеющееся в настоящее время значительное количество данных по содержанию и распределению в различных экосистемах радионуклидов, поступивших в биосферу с глобальными радиоактивными выпадениями и продуктами выбросов при аварии на ЧАЭС, а также ограниченные сведения для зон воздействия других предприятий ЯТЦ в основном Бг и Сь показали, что радионуклиды включаются в биогеохимические циклы миграции 3. Эти процессы сопровождаются перераспределением радионуклидов в наземных и водных экосистемах и образованием зон их выноса и вторичного накопления в геохимических барьерах. Направленность, интенсивность и механизмы миграции радионуклидов определяются главным образом формами их поступления и нахождения в экосистемах, а также теми природными условиями, в которые они попадают ландшафтногеохимическими для наземных экосистем типами почв и растительности, геоморфологической и гидрометеорологической обстановкой и т.