第3章天然放射性核素的分布于迁移
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研究放射性人工核素在环境水体中迁移过程在如今这个科技发达的时代,我们已经意识到了自然界之中存在着一些危险的化学物质。
其中最具有威胁性的就是放射性物质。
这些物质可以来自于自然界,也可以来自于人工的原因。
无论何种来源,这些放射性物质在进入环境中之后都会对周围的生物和人类造成极大的危害。
因此,我们需要做出一些努力来控制这些放射性物质的流动。
本文将探讨其中的一个方面:人工核素在环境水体中的迁移过程。
一、人工核素的来源和危害先来了解一下什么是人工核素。
人工核素,也称为人造放射性同位素,是指在实验室内、核电站等地点利用核反应所产生的放射性同位素。
其中最常见的人工核素有铯137、钴60、锶90和钚239等。
这些人工核素在进入环境中之后,可以通过空气、水和土壤等方式进行传播。
若被人体摄入或吸入,会对健康造成严重损害。
二、人工核素在环境水体中的迁移在环境中,人工核素的迁移主要表现为以下几个方面:1. 溶解度溶解度是指物质在水中溶解的程度。
人工核素的溶解度随着其化学性质的不同而变化。
一些人工核素因为具有低的溶解度,会聚集在沉积物中。
而另一些人工核素则会溶解于水中,随着水流被带至其他地方。
2. 吸附性吸附性是指各种物质与表面发生相互作用的能力。
人工核素吸附性较大,可以与土壤、沉积物等颗粒物质发生相互作用。
这种吸附性的效应会影响到人工核素在环境水体中的扩散速度。
3. 沉降沉降是指人工核素在水体中向下运动和沉积的过程。
人工核素因其密度较大,一旦进入水体,就会沉淀于底部,而无法被空气或水流携带。
这种沉降现象也会对环境水体中的人工核素进行一定的控制。
三、减缓人工核素迁移的技术针对人工核素在环境水体中的迁移过程,科研人员已经提出一些控制和减缓的技术。
其中最常见的控制技术是吸附/解吸技术。
这种技术是指在水体和沉积物之间添加一些特殊的材料,以防止人工核素的扩散。
这些材料可以是天然存在的,也可以是人工制造的。
此外,科研人员还尝试通过改变水体的流动方式来降低人工核素的迁移速度。
稀土天然放射性核素的分析与思考作者:毕明亮来源:《世界家苑》2018年第07期摘要:土壤是生态系统中的物质迁移和转化是最活跃的介质。
暴露在土壤中通过吸收累积的植物产生外部辐射。
近年来,放射性核素在土壤中移动变换成为研究的热点。
本文就核素迁移的影响因素进行了分析,并探讨了测量的质量控制措施。
关键词:土壤;放射性核素;分析前言土壤辐射环境质量状况不仅直接影响一个地区的经济发展,而且还关系到人民群众的身体健康。
核电外围土壤中的放射性主要来源于核事故的沉降灰沉降、核设施排出的气载流出物跟随沉降灰沉降、核设施废液排放后的生物圈循环及迁移等,随着核电的飞速发展,搞清楚核电外围土壤中放射性核素的含量就显得至关重要。
1核素迁移的影响因素影响核素迁移的因素很多,可以概括为核素自身性质、地质条件、水动力及化学环境等。
其中,决定核素迁移的内在决定因素是地质条件与核素自身的性质。
地下水的水动力场和水化学场作为外部因素,会影响其迁移的程度。
1.1核素本身的形态与性质核素形态是决定吸附行为最本质的因素,因此价态对核素迁移性具有决定性影响。
一般,呈阳离子的核素,其分配系数常常较高,而成阴离子的核素,其分配系数都较小。
常见核素铀的化学性质非常活泼,化合物铀酰盐在地下水的作用下会进入表层土壤和水,进而被动植物吸收。
但是核素钍则不同,常与其他酸盐结合形成络合物,迁移程度不及铀,借助水不会迁移太远。
1.2地质条件与环境核素所处的地质条件主要表现为土壤或者岩石的结构和理化性质。
土壤所含的腐殖质、胶体、阳离子等都会不同程度地影响核素迁移。
其中,核素迁移性能主要取决于矿物的吸附性。
矿物粒径越小,比表面越大,吸附容量相应增大。
此外,土壤中的腐殖质对核素迁移性能也有较大的影响,可能加快核素的迁移速度,也可能阻止核素的迁移程度。
不同的腐殖酸类型、分子量、含量都与核素的迁移性有密切的关系。
1.3水动力及化学环境虽然地下水是影响核素迁移的外在因素,但是其水动力场直接影响核素的迁移趋势,水文地球化学性质则会影响其核素的价态与存在形式。
核素迁移的现状和发展(西南科技大学安全技术及工程2010000598 徐鑫鑫)摘要:本文着重评述了当前有关放射性废物地质处置的核素迁移研究的进展,介绍了核素的迁移机理,以及讨论了迁移化学和天然类比体系。
关键词:核素迁移,进展,核废物处理,迁移化学全世界面临着能源遗乏的紧张局面,大力发展核能将是一种不可避免的趋势。
我国在核能发展方面,由于过去认识落后,起步很晚,加上现在资金和技术上的困难,在本世纪末的发展规模是很有限的。
但可以预见到,在下一个世纪我国的核电事业必将有较大的发展,以满足大规模的社会主义建设对能源的需求。
从另一方面看,发展核电的重要前提是必须安全地处置核动力反应堆产主的大量的放射性废物。
这些被公众所厌恶的废物的安全处置问题,已经成为当前核电发展的严重障碍。
如在瑞士,法律规定核电站对核废物的贮存和处置负有责任。
为此,五个核电站共同出资建立了“国家放射性废物处置组织(NAGRA)”全面负责规划、研究和解决这个难题,然后将根据废物处置方案的安全可靠性,进行全国公民投票来决定继续使用核电站还是关闭全部核电站。
最终安全地处置核废物的目的是将放射性废物与人类环境相隔离,使人类不受其放射性的危害。
世界各国公认的较为安全的处置方法(主要指高放废物)是地质处置,即将放射性废物处置库建造在深度地质层中,使用工程的和天然的多层屏障将废物隔离起来,天然的深厚的地质岩层和地层成为有效的最后屏障。
可是,必须看到这种屏障并不能保证绝对的安全。
在几百年、几千年后水泥废物库及包装体终将分崩瓦解,废物中的各种放射性核素将随着地下水流,或多或少地从地下废物库中迁移到生物圈中来。
因此,对放射性核素的迁移行为和规律的研究是放射性废物安全处置的一个十分关键的问题]2][1[。
1 核素的迁移机理放射性核素在岩石中随地下水的迁移主要包含三种物理化学作用:1) 由于水流运动及流体个别质点流速、流向差异而引起的机械弥散与分子扩散综合作用而导致的核素迁移,称为水动力弥散;2) 核素随地下水的宏观迁移,称为对流弥散;3) 吸附作用,当放射性核素随地下水流穿过被水饱和的岩石孔隙时,由于溶液pH值不同,在固液界面上进行不同程度的离子交换,形成岩石孔隙表面对核素的吸附作用,从而减缓扩3[ 。