發(fā)布時間：2020-05-25 17:09

【摘要】：隨著核能的飛速發(fā)展,高水平放射性廢物(高放廢物)的處置問題己經迫在眉睫了。目前被認為最有效的處置方式是深地質處置。我國的甘肅北山成為處置庫的重要預選區(qū)域,其圍巖的主要成為為花崗巖,擬采用的回填材料為膨潤土,而膨潤土中含有一定量的伊利石。本工作采用脈沖柱法研究了碘在北山花崗巖和伊利石上的吸附遷移行為。主要考察了流速、顆粒大小、pH、碘的化學形態(tài)、孔隙率、初始濃度、柱長等對其吸附遷移行為的影響。實驗結果表明:(1)流速對于碘離子在北山花崗巖和伊利石上的遷移行為有顯著影響,彌散系數(shù)隨著流速的增大而增大,對其進行線性擬合,擬合效果良好(R20.99),所得斜率彌散度在先前所報道的文獻范圍內。(2)顆粒大小對于碘離子在在北山花崗巖和伊利石上的遷移行為有顯著影響,隨著粒徑的減小,分配系數(shù)Kd逐漸增大,主要是由于粒徑減小,其比表面積增大,增加了更多的吸附位點,使得吸附能力增強。(3)pH對于碘離子在北山花崗巖和伊利石上的吸附略有不同,對于北山花崗巖,隨著pH的增大,其彌散系數(shù)逐漸的減小,而對于伊利石,當pH=3～7時,隨著pH的增大彌散系數(shù)增大,pH=7時彌散系數(shù)最大,而pH=8～12時,彌散系數(shù)隨著pH的增大而減小。(4)北山花崗巖對碘離子和碘酸根離子略有不同,對碘酸根離子(Kd=0.30g/cm3)的吸附能力要強于對碘離子(Kd=0.17g/cm3)的。(5)孔隙率對于碘離子在北山花崗巖上的遷移行為影響規(guī)律并不明顯,需要進一步的實驗探討。(6)柱長對于碘離子在北山花崗巖上也有一定的影響,隨著柱長的增加,吸附能力減弱。(7)初始濃度對于碘離子在北山花崗巖和伊利石上吸附遷移并沒有影響,原因是注入的碘離子的量只有20μL,量太少了。但是通過改變不同的注射濃度,得出適用于該柱法實驗碘化物的濃度范圍為10-4～10-3 mol/L。(8)PCR固態(tài)高分子對碘離子的吸附能力略強于北山花崗巖與伊利石。本實驗所得的研究結果可提升人們對于放射性核素在地質介質中遷移行為的認知水平,為我國的高放廢物處置庫安全評價提供基本參數(shù)和技術支持。
【圖文】：

邐北京化工廠逡逑２．２實驗儀器和設備逡逑柱法實驗裝置如圖２－１所示。包括淋洗液存儲瓶、分析型高壓輸液泵（北京逡逑橙達儀器有限公司）、六通閥、巖粉柱（直徑４．６邋ｍｍ，柱長５邋ｃｍ、１０邋ｃｍ）、紫外逡逑檢測器（天津博納艾杰爾科技有限公司）、計算機等部分。逡逑ｐｕｍｐ逡逑＾逡逑）邋￣￣邋｜｜逡逑一＾邋３逡逑３邐ｃｏｍｐｕｔｅｒ逡逑ｓｉｘ－ｗａｙ逡逑ｖａｋｉｅ邋Ｖ邐ｒ＾—0邋ｎ逡逑ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ邋ｗａｓｔｅｒ逡逑ｄｅｔｅｃｔｏｒ邋ｃｏｎｔａｉｎｅｒ逡逑圖２－１柱法實驗裝置圖邐－逡逑１０逡逑

由式２－３可知流出曲線是一條非對稱的鐘形曲線。在流出曲線的峰值處所逡逑對應的柱體積數(shù)等于阻滯系數(shù)的實驗值（＆）邋［２（Ｘ６６），即心＝（如ｒ）ｏｗ．，？，．。其形狀逡逑由柱體積數(shù)和ｐｅｃｌｅｔ數(shù)尸ｅ這兩個參數(shù)共同決定。圖２－２為心＝］００時，，Ｐｅ＝５、逡逑１０、２０、５０、１００邋時的流出曲線，圖邋２－３邋為尸ｅ＝１０邋T，／？ｃ＝５０、１００、２００、４００逡逑時的流出曲線。從圖２－２可以看出當Ｋ００保持不變時，隨著／Ｖ值的減小，逡逑峰值在不斷的減小，且曲線變得越來越光滑、對稱。當八＞５０時，其峰值所對逡逑應的柱體積數(shù)不再發(fā)生改變且等于阻滯系數(shù)。從圖２－３可以看出約ＰｄＯ保持逡逑不變時，隨著札的增大，峰值不斷減小且曲線變得更加的光滑。當心＜１００時，逡逑其峰值所對應的柱體積數(shù)等于阻滯系數(shù)。結合兩幅圖可知，并不是一個變量單逡逑一的控制流出曲線的高度，另一個變量單一的控制流出曲線的寬度，而是兩者逡逑共同作用的結果，且只有心和值滿足一定條件時才有心逡逑00３邋Ｉ￣￣邐——廣邐１０＾邐—…—廣．—ｔ邋．．．逡逑０．０２５逡逑５０逡逑０．０２邋？邋［＼邐－逡逑＿邐：逡逑￡邋０．０１５邋－邐／２０邋＼逡逑：l#邐：逡逑Ｊ邋ＩＪ邋Ｊ邋．邐Ｉ逡逑０邐５０邐１００邐１５０邐２００邐２５０邐３００逡逑ｎＰＶ逡逑圖２－２在兄．＝邋１００時
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TL942

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本文編號：2680471