Method of coupled processes in studying diffusion of radioactive waste elements in the pore solution of clay materials

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

A method of coupled processes was proposed to maintain concentrations in the model leachate of the radioactive waste phosphate matrix, which served as a source of elements in the study of through-diffusion of P, Se, Br, Mo, Cs, and U in the pore solution of compacted clay materials. The method consisted in adding an leachatable solid phase to the solution in the source chamber of the diffusion cell. The use of this method made it possible to stabilize the boundary conditions and expand the range of element concentrations in the source chamber of diffusion cells. The new as-obtained data on the effective diffusion coefficients of radioactive waste elements in clay rocks were used to refine the empirical models of diffusion transfer. It is shown that in different geochemical systems (model groundwater and phosphate glass leachate) for some elements (Br, Mo, Cs) it is possible to use unified models in the form of effective diffusion coefficients as a function of factors influencing this process: sample porosity, smectite content in the sample, and concentration of radionuclide (element) in pore solution, while for Se and U, diffusion models for various geochemical systems differ. The specificity of diffusion behavior of elements is associated with structural features and physicochemical properties of particles of these elements in aqueous solutions.

全文:

受限制的访问

作者简介

K. Martynov

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry

编辑信件的主要联系方式.
Email: mark0s@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 119071

E. Zakharova

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: mark0s@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 119071

参考

  1. Garcia-Gutierrez M., Cormenzana J.L., Missana T., Mingarro M., Molinero J. // J. Iber. Geol. 2006. Vol. 32. N 1. P. 37.
  2. Wolfrum C., Lang H., Moser H., Jordan W. // Radiochim. Acta. 1988. Vol. 44/45. Р. 245.
  3. Lee C.-P., Hu Y., Chen D., Wu E., Wang Z., Wen Z., Tien N.-C., Yang F., Tsai S.-C., Shi Y., Liu Y.-L. // Materials. 2021. Vol. 14. N 22. P. 7056.
  4. Мартынов К.В., Коневник Ю.В., Захарова Е.В. // Радиохимия. 2023. Т. 65. № 4. С. 364.
  5. Martynov K.V., Zakharova E.V. // Radiochemistry. 2024. Vol. 66. N 2. P. 212–226.
  6. Вашман А.А., Демин А.В., Крылова Н.В., Кушников В.В., Матюнин Ю.И., Полуэктов П.П., Поляков А.С., Тетерин Э.Г. // Фосфатные стекла с радиоактивными отходами / Под ред. А.А. Вашмана, А.С. Полякова. – М.: ЦНИИатоминформ, 1997. – 172 с.
  7. Кочкин Б.Т., Мальковский В.И., Юдинцев С.В. Научные основы оценки безопасности геологической изоляции долгоживущих радиоактивных отходов (Енисейский проект). – М.: ИГЕМ РАН, 2017. – 384 с.
  8. Абрамов А. А., Большов Л. А., Дорофеев А. Н., Игин И. М., Казаков К. С., Красильников В. Я., Линге И. И., Трохов Н. Н., Уткин С. С. // Радиоактивные отходы. 2020. №1 (10). С. 9.
  9. Мартынов К.В., Захарова Е.В. // Радиоактивные отходы. 2023. № 2 (23). С. 63.
  10. Oscarson D. W., Hume H. B., Sawatsky N. G., H. Cheung S. C. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1992. Vol. 56. N 5. P. 1400.
  11. Lee J.O., Cho W.J., Hahn P.S., Park H.H. // J. Korean J. Korean Nucl. Soc. 1994. Vol. 26. N 2. P. 285.
  12. Wu T., Li J., Dai W., Xiao G.-P., Shu F.-J., Yao J., Su Y.-L., Shi L. // Sci. China Chem. 2012. Vol. 55. P. 1760.
  13. Tachi Y., Yotsuji K. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. Vol. 132. P. 75.
  14. Fukatsu Y., Yotsuji K., Ohkubo T., Tachi Y. // Appl. Clay Sci. 2021. Vol. 211. Art. 106176.
  15. Tsai T.-L., Tsai S.-C., Chang D.-M., Cheng W.-H. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2021. Vol. 330. P. 1317.
  16. Wang C., Myshkin V. F., Khan V. A., Panamareva A. N. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. P. 3401.
  17. Wang Z., Wang H., Li O., Xu M., Guo Y., Li J., Wu T. // Appl. Geochem. 2016. Vol. 73. P. 1.
  18. Ochs M., Lothenbach B., Wanner H., Sato H., Yui M. // J. Contam. Hydrol. 2001. Vol. 47. P. 283.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Change in the concentrations of elements in the source chamber solution during through diffusion from model solutions of MV (gray symbols) according to data from [5] and SMV (black symbols) with different initial concentrations through samples of clay materials KB (a), TZ (b) and HB (c).

下载 (209KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Stationary sections of the curves of the release of radioactive waste elements during through diffusion from model leachates in the presence of FS through compacted samples of clay materials: a – Cs, b – U, c – Se, d – Mo, d – Br, e – P.

下载 (396KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Stationary sections of the curves of the release of radioactive waste elements during through diffusion from a model leachate in the presence of FS through compacted samples of clay materials: a – KB, b – TB, c – TZ, d – HB, d – KV.

下载 (371KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Experimental data on the dependence of the effective diffusion coefficients on the skeletal density of clay materials for bromine (different clays, this work) and iodine: [2] – bentonite MX-80 (USA): 88.6% Na-smectite; [10] – Avonlea bentonite (Canada): 80% Na-smectite; [11] – bentonite (Korea); [12] – bentonite GMZ (China): 75.4% Na-Ca-montmorillonite; [13] – Kunipia-P: enriched with 99.9% Na-montmorillonite from Kunigel-V1 bentonite (Japan); [14] – Ca-montmorillonite (95%) obtained from Kunipia-F (95% Na-montmorillonite from Kunigel-V1 bentonite, Japan); [15] – bentonite MX-80 (USA): 88.6% Na-smectite.

下载 (68KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Dependences of De values ​​for radioactive waste elements during through diffusion in pore solutions of compacted clay materials on the total diffusion factor, taking into account the data of [4, 5]: a – Cs/(MPVI+MV+SMV), b – U/(MV+SMV), c – Se/(MV+SMV), d – Mo/(MPVI+SMV), d – Br/(MPVI+MV+SMV), e – P/SMV.

下载 (227KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».