雄安新区环境中^(90) Sr、^(137) Cs放射性水平调查评估

对雄安新区范围内环境介质中^(90)Sr、^(137)Cs放射性水平进行了调查和评估.分别采集了水体、土壤、沉降物、空气和生物等样品,利用低本底α/β计数器测量试样中^(90)Sr,高纯锗γ谱仪测量试样中^(137)Cs.检测结果表明,雄安新区范围内环境介质中^(90)Sr和^(137)Cs放射性水平未见异常,处于全国辐射环境的本底范围内.

4A沸石吸附模拟核素Sr,Cs后的组分变化和结构表征

通过4A沸石吸附模拟核素Sr,Cs前后的化学成分分析、X衍射分析和红外光谱分析等手段方法,分析探讨了模拟核素Sr,Cs在4A沸石的赋存状态,结果表明:4A沸石与模拟核素Sr,Cs之间主要以离子交换的方式发生作用,Sr2+,Cs+取代4A沸石中的可交换离子Na+,占据4A沸石α笼中的6元环和8元环,导致4A沸石的晶胞参数增大,晶格发生畸变。

Sr、Cs在碱矿渣-粘土复合水泥水化物粉体中的吸附行为

水泥的水化物对核素离子吸附性能将影响水泥固化体对核素离子固化性能。应用静态吸附法研究碱矿渣-粘土复合水泥(AASCM)水化物粉体对模拟放射性核素Sr、Cs的吸附性能及其影响因素,并和硅酸盐水泥(PC)、铝酸盐水泥(AC)、矿渣硅酸盐水泥(PSC)、碱矿渣水泥(AASC)进行对比。结果表明,实验条件下,母液浓度提高,AASCM水化物粉体对Sr、Cs的吸附量增大,吸附比减小;温度升高,吸附平衡时间缩短,吸附量和吸附比下降。Cs在AASCM粉体中的吸附在一定的浓度范围内服从Freudlich吸附等温方程;AASCM水化物粉体与Sr2+的作用在母液浓度较大时存在吸附和沉淀双重机制,与Cs+的作用则主要是吸附机制;AASCM水化物粉体较PC、AC、PSC、AASC具有更强的吸附能力。

Sr、Cs 在回填材料中的吸附与迁移研究

以９０Ｓｒ与１３７Ｃｓ为示踪剂，用静态与动态法研究了Ｃｓ、Ｓｒ在十几种地质材料中的吸附迁移行为，探讨了它们作为回填材料的可行性。结果表明：膨润土（新津产）对Ｓｒ、Ｃｓ，沸石对Ｃｓ的吸附能力很强，是好的回填材料。

^(90)Sr、^(137)Cs在水泥固化体中的吸附和迁移行为

采用批试法和柱迁移实验研究了放射性核素 90 Sr、13 7Cs在富铝碱矿渣水泥和 5 2 5 # 水泥中的吸附迁移行为。结果表明 ,富铝碱矿渣水泥对 90 Sr、13 7Cs的吸附比约为 5 2 5 # 水泥的 10倍 ;富铝碱矿渣水泥在阻止放射性核素迁移及浸出性能方面明显优于目前采用的 5 2 5

北川埃洛石黏土对Sr、Co、Cs的吸附性能研究

对北川埃洛石吸附Sr、Co、Cs的性能进行了实验研究,结果表明:①埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附能力随着pH值增大而增大;②埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附随着固液比的增大,吸附率逐渐增大,单位质量吸附量明显减小;③埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附过程中,当吸附剂量相同时,其单位质量吸附量随初始浓度的升高而增加,吸附率则随初始浓度的升高而减小;④埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附,主要靠断键产生的可变负电荷和分子吸附。

裂变放射性核素^(90)Sr、^(137)Cs分离的研究进展

对近年来裂片核素90Sr、137Cs的分离技术如沉淀法、萃取法、无机离子交换法等研究的进展进行评述,同时展望了可能潜在的高放废物(液)处理技术路线。对汽液矿化处理90Sr、137Cs废液做了简单介绍。新型高效萃取剂冠醚(DtBuCH18C6)和杯冠芳烃(BOBCalixC6)对90Sr和137Cs离子有比较好的选择性;绿色萃取技术如离子液体萃取技术、超临界流体萃取技术也在90Sr、137Cs萃取分离中得到应用。晶态钛硅酸盐(CST)和金属硫化物(KMS-1)在碱性条件下对137Cs和90Sr有比较高的选择性。汽液矿化处理能将含有90Sr、137Cs的低放废液转化成稳定的硅铝酸矿物。虽然理论上能有效地将90Sr和137Cs从高放废液中分离出来,但是高放乏燃料的最终处置技术还有待进一步探索。

植物吸收Sr、Cs与其他元素的相关性研究

用高浓度的Sr或Cs处理土壤,采用X射线荧光光谱仪(XRF)测定植物地上部分各元素的相对含量,研究植物吸收Sr、Cs与其他元素的相关性。结果表明,高浓度Sr处理下,植物吸收Sr与Ca、Mg呈极显著正相关,与S、Na呈显著正相关,与P、Si、Fe、Zn呈极显著负相关,与K、Al呈显著负相关;高浓度Cs处理下,植物吸收Cs与其他元素的相关性均不显著,但与K的相关系数较大,为0.661 4;不施核素处理下,植物吸收微量的Sr,吸收Sr与Ca、Cl、Mg、Na、Fe、Al、Zn呈正相关,但只与Ca显著相关。因此,植物吸收Sr、Cs与其他元素有不同的相关性,在土壤核素污染的植物修复中值得注意。

沸石对放射性核素Cs^+,Sr^(2+)的吸附阻滞作用

通过对新疆乌鲁木齐浅水河地区沸石的物化性质和工程特性(包括阳离子交换容量、孔结构、粒度组成、击实密度、渗透系数等)、活化处理以及对放射性核素C s+,S r2+吸附性能的研究,结果表明:该沸石的阳离子交换容量(CEC)达到97.9 m eq/100 g,在中性条件下最高为195.4 m eq/100 g;击实后的渗透系数为8.7×10-4m/s。沸石对溶液中的C s+,S r2+吸附量分别达到162.6×1-0 3和74.9×1-0 3,吸附效果优于内蒙高庙子膨润土矿。经过钠改性和铵改性处理后的沸石,对C s+的吸附量有不同程度的提高,最高达234.5×1-0 3;但对S r2+的吸附效果影响不大。溶液pH值对C s+,S r2+的吸附量有明显影响,中性和碱性环境更有利于沸石吸附作用的进行。

环境水体中^(90)Sr和^(137)Cs的监测方法

以国家标准为基础,对环境水体中^(90)Sr和^(137)Cs的监测方法进行了技术改进:增大采样量(50~100L),选择高效沉淀剂和低水平探测器。采用改进后的方法测定了50~100L水中^(90)Sr和^(137)Cs,结果显示:^(90)Sr和^(137)Cs的浓集效率分别为(91.3±2.8)%和(97.2±1.4)%;^(90)Sr的全程回收率为81.5%±2.8%;^(90)Sr和^(137)Cs的探测下限分别为8.6×10^(-4) Bq/L和9.8×10^(-4) Bq/L。50L水中^(90)Sr的比对结果显示,4家实验室测定值与标称值的相对偏差均小于11%。以上结果表明,该方法适用于环境水中微量^(90)Sr和^(137)Cs的监测,可满足环境本底调查和环境监测的要求。

酸热活化累托石黏土对Sr^(2+)、Cs^+、Co^(2+)的吸附特性研究

累托石黏土的阳离子交换容量(CEC)为0.36mol/g,吸蓝量为0.574mol/g,胀缩度为23.89%,渗透系数为6.94×10-8cm/s。1.0mol/L盐酸活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量较大,分别为46.2、96.9、33.8mg/g。350℃热活化2h的累托石黏土对Co2+的吸附量为50.8mg/g,对Cs+的吸附容量为75.6mg/g,但对Sr2+的吸附量较酸活化样品及原矿的稍小。酸热活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量随吸附时间的延长而逐渐增大,但24h吸附基本趋于平衡。从吸附性和渗透系数分析,累托石黏土是一种较好的阻滞材料。

累托石对模拟核素Sr^(2+)、Cs^+、Co^(2+)的吸附性能研究

分析湖北钟祥杨榨累托石矿床的累托石土样的基本物化特性的基础上,进行了累托石对模拟核素Sr2+、Cs+、Co2+的静态吸附性能的研究。实验表明,累托石的阳离子交换容量(CEC)为36.04 mmol/100 g,胀缩度为23.89%,渗透系数为6.94×10-8cm/s。在中性条件下,累托石对模拟核素Sr2+、Cs+、Co2+的平衡吸附量分别为70,48,20 mg/g。累托石对核素的吸附量会随着吸附时间的增加而逐渐趋于稳定。弱碱性条件下累托石的吸附效果更好。

^(90)Sr、^(137)Cs在某种包气带土壤中的迁移研究

本文叙述了放射性废物中具有代表性的裂变核素90Sr,137Cs在某种包气带土壤中的迁移情况研究。使用小型土柱的氚水淋洗实验研究土壤水力学性质,最后进行大型土柱实验研究核素在该包气带土壤中的迁移,并对实验情况进行了数学模拟。用该土壤原状土进行小型土柱的氚水淋洗试验,测得了土壤的水力弥散度为0 32cm,土壤有效孔隙度为0 35。经过290天的大型柱迁移试验表明,土壤对90Sr的阻滞系数为220 4,在模拟实际降雨量的情况下,90Sr的平均迁移速度为0 63cm/y,137Cs在大型柱试验中没有明显迁移。数值模拟90Sr、137Cs迁移,得出经过上述大型柱试验相同的条件下,90Sr、137Cs迁移的峰位置基本和大型柱试验结果相同。

Sr-HAP/CS复合凝胶的制备及生物矿化性能研究

采用化学沉淀法-冷冻干燥法制备含锶羟基磷灰石/壳聚糖(Sr-HAP/CS)复合凝胶,比较羟基磷灰石/壳聚糖(HAP/CS)凝胶,研究了它们的组成、结构和生物矿化性能。产物经IR、XRD和SEM分析证实:HAP/CS和SrHAP/CS中无新化学键生成,主要成分为HAP、Sr-HAP和CS;XRD中Sr-HAP的特征峰比HAP相应峰尖锐,晶体粒径减小;2种凝胶内部为网状孔隙结构,物相分布均匀。矿化实验结果表明,2种复合凝胶在模拟体液(SBF)中浸泡,表面发生钙的溶解和沉积现象;15 d后,凝胶表面有明显白色絮状物,主要为HAP类物质,且Sr-HAP/CS凝胶表面沉积物量较多;复合凝胶均具有诱导成骨性,Sr-HAP/CS对促进无机成骨物的生长作用较强。

白钙沸石的制备及其对Cs^+、Sr^(2+)离子的吸附性能

通过水热合成法,制备了白钙沸石,同时研究了合成矿物对于Cs+和Sr2+的离子吸附性能。研究表明,采用氧化钙、氧化硅、氧化铁、氧化镁和氧化铝作为原料,适当配比,在240℃、保温7天水热反应条件下,可制得白钙沸石以及掺杂白钙沸石。白钙沸石对Sr2+的吸附性能优于对Cs+的吸附性能。掺杂一定量的Mg2+、Al3+或Fe3+可以改善白钙沸石的吸附性能。

田湾核电站生物中^(137)Cs和^(90)Sr水平及公众内照射剂量评估

对田湾核电站1、2号机组周围15种生物中^(137)Cs、^(90)Sr放射性水平进行监测,并对所致的内照射剂量进行估算。结果表明:生物中^(137)Cs、^(90)Sr活度浓度范围分别为0.008~0.208 Bq/kg和0.007~1.010 Bq/kg。依据测定的数据,估算出核电站周围由膳食摄入^(137)Cs、^(90)Sr所致公众年待积有效剂量为:0.67μSv,其中贡献相对较大的是粮食和蔬菜。

含Cs、Sr、U模拟核素的地质水泥固化体热稳定性研究

分别针对包含Cs、Sr、U模拟核素的地质水泥固化体,以热处理温度为变量,通过考察固化体热处理前后质量、体积、抗压强度以及物相等参量的变化规律,以此评价地质水泥的热稳定性。实验结果表明,当T≤300°C时,三类水泥固化体的外观无明显变化,体积收缩率控制在3%以下,抗压强度损失率低于25%,仅部分水化产物脱水引起较大失重,体现为显微结构中针状、网状特征组织减少,孔隙增加;当T>700°C时,水泥外表面出现明显裂纹,水化产物已完全相变,但结构仍未见崩塌,显微组织变得更加致密并具有陶瓷结构特征,导致抗压强度随温度升高反向增大,展现出良好的高温热稳定性。新生成的硅灰石相Ca3Si3O9发生同素异构转变是导致固化体表面开裂的主要原因。

茄子对干沉积^(90)Sr、^(137)Cs的截获和易位行为研究

开展农作物对干沉积放射性气溶胶的截获和易位行为研究,对于公众辐射剂量估算以及旨在降低农产品放射性污染应对措施的有效性评估至关重要。选取我国代表性果菜类作物——茄子作为研究对象,在实验室开展了典型裂变产物^(90)Sr、^(137)Cs在茄子不同生长阶段的截获和易位行为研究。结果表明,试验植物对放射性核素的截获份额和易位因子随植株生长时间的延长而增大。开花期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的截获份额分别为0.14、0.21,结果期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的截获份额分别为0.17、0.26;开花期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的易位因子分别为1.6、4.7,结果期茄子对^(90)Sr、^(137)Cs的易位因子分别为2.3、5.9。就不同核素而言,不同生长阶段试验植物对^(137)Cs的截获份额和易位因子均高于^(90)Sr。

蒙脱石对Sr、Cs、Pb等重金属离子吸附作用的研究

研究了蒙脱石在不同条件下对Sr、Cs、Pb等重金属离子的吸附效果,并通过AAS、XRD等方法探讨了pH值、重金属离子浓度对吸附效果的影响。结果表明:pH值、重金属离子浓度的影响与离子种类有很大关系,不同离子之间的影响差别很大。Sr离子的最佳pH值为4,最佳质量浓度为0.4g/L;Cs离子的最佳pH值为4,最佳质量浓度为1.0 g/L;Pb离子的最佳pH值为8,最佳质量浓度为0.8g/L。

贵州遵义埃洛石对Sr、Co、Cs的吸附性能实验研究

对贵州遵义埃洛石吸附Sr、Co、Cs的性能进行了实验研究,结果表明:(1)埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附能力随着pH值增大而增大;(2)埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附随着液固比的增大,吸附率逐渐增大,单位质量吸附量明显减小;(3)埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附过程中,当吸附剂量相同时,其单位质量吸附量随初始浓度的升高而增加,吸附率则随初始浓度的升高而减小;(4)埃洛石对Sr2+、Cs2+、Co2+的吸附主要靠断键产生的可变负电荷和分子吸附。