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文檔簡(jiǎn)介
1、裂隙介質(zhì)中的核素遷移研究是高放廢物地質(zhì)處置中的一個(gè)重要研究方向,對(duì)我國(guó)核廢物處置的發(fā)展具有重要意義。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計(jì)加工花崗巖單裂隙裝置、含填充物的有機(jī)玻璃構(gòu)建裂隙裝置、擴(kuò)散裝置和彌散裝置,先后完成了鈾、釷混合元素作為溶質(zhì)在花崗巖及單裂隙中的運(yùn)移實(shí)驗(yàn)。采用數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)核素U-238、Th-232及毒性核素Pu-242和Am-243在甘肅北山裂隙系統(tǒng)中的遷移情況。得出主要結(jié)論如下:
?。?)花崗巖對(duì)釷
2、的阻滯作用強(qiáng)于鈾,核素在2mm巖片中的擴(kuò)散系數(shù)大于4mm巖片中的擴(kuò)散系數(shù),鈾和釷的擴(kuò)散系數(shù)分別為1.81×10-11~3.73×10-11,6.89×10-12~7.16×10-12,阻滯系數(shù)分別為8933~9097,14328~14565。
?。?)核素在2mm巖片中的彌散系數(shù)大于4mm巖片中的彌散系數(shù),鈾和釷的彌散系數(shù)分別為3.87×10-10~5.65×10-10,8.18×10-12~1.49×10-11。阻滯系數(shù)分別為
3、8861~9100,14152~14418。
?。?)核素在花崗巖裂隙中的運(yùn)移能力與裂隙中水流流速有關(guān)。隨著流速的減小,核素與花崗巖裂隙表面接觸時(shí)間增長(zhǎng),核素在花崗巖中的擴(kuò)散、吸附、離子交換等作用加強(qiáng),導(dǎo)致峰現(xiàn)時(shí)間滯后,穿透曲線的拖尾程度加劇,核素的相對(duì)濃度值減小。從核素相對(duì)濃度值減小程度上看:釷>鈾,主要原因是釷自身化學(xué)性質(zhì)使其在裂隙中更難溶解、遷移。
?。?)花崗巖單裂隙中縱向彌散度:釷<鈾。
?。?)同一核
4、素,混合核素在裂隙中的運(yùn)移能力較單一核素強(qiáng),混合元素中鈾的穿透曲線較單一核素鈾的穿透曲線有峰現(xiàn)時(shí)間提前,相對(duì)濃度值升高的現(xiàn)象,推測(cè)其原因是混合核素在花崗巖裂隙中的離子交換作用互相影響,使其在裂隙中的滯留量減小,導(dǎo)致花崗巖對(duì)核素的阻滯作用能力減弱。
?。?)裂隙中填充礦物粘土的種類與數(shù)量影響核素的遷移行為,裂隙中填充礦物粘土的穿透曲線的相對(duì)濃度值:蒙脫石<伊利石<綠泥石,峰現(xiàn)時(shí)間:綠泥石<伊利石<蒙脫石,核素在含蒙脫石的裂隙中遷移
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