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随着我国经济的快速发展,能源需求越来越大,但石油、煤炭等不可再生资源越来越匮乏,在这种情况下,核能作为一种重要的能源,越来越受到人们的重视,大批的核电站随之建成投产。同时随着核科学的发展,放射性同位素在工业、农业、医学和科研等各领域也得到了广泛的应用,核技术和核能在造福人类的同时也产生了大量具有放射性废物。
处置核废物最常用的方法为地质处置法,对于极低水平放射性废物通常用浅坑处置法。那么,什么样的回填材料对核素的吸附性能较好?哪些因素可影响回填材料对放射性元素的吸附,吸附机理又是什么?本论文就是针对这些问题,以绵阳涪江河谷两岸广泛分布的亚粘土为对象,采用静态法和动态法相结合的方法探讨了铀初始浓度、土壤粒度、固液比和流速等因素对核素铀在亚粘土中的吸附性能的影响,讨论亚粘土作为极低放废物处置的回填材料的可行性,为极低放废物处置提供一些依据。
静态实验表明,随着固液比与土样粒径的减小,吸附比值增大,而随着238U浓度的增大,吸附比值增大。当238U浓度为14.03mg/L,固液比为1:5时,铀在亚粘土上的吸附比值最大,为3.3×104ml/g。动态实验表明,亚粘土粒度小的平衡吸附量较大;铀溶液的初始浓度越大、溶液流速越小,平衡吸附量越大;在用动力学方程拟合时,Elovich方程的拟合度最好。通过实验表明该亚粘土对铀的吸附性能较好,可作为极低放废物处置的回填材料。