不同质地土壤对核素Sr-90阻滞及迁移的影响

为了给放射性废物填埋场选址、设计、建造和安全评估提供科学支撑,选择3种代表性质地的土壤(砂土、粉质壤土、黏土),采用室内动态土柱法,通过3个土柱体剖面Sr-90的浓度分布曲线和浓度峰迁移距离,研究Sr-90在不同质地土壤介质中的吸附特性和迁移规律。砂土、粉质壤土、黏土的喷淋量分别为60 m L/d、52 m L/d、60 m L/d,试验时间分别为102 d、390 d、390 d。试验结束后Sr-90浓度峰在砂土、粉质壤土、黏土中垂直向下迁移了46.2 cm、3.0 cm、1.2 cm。Sr-90在砂土柱剖面的浓度分布曲线存在明显的不对称性和拖尾,即Sr-90从源层上洗脱下来后,受到砂土介质的吸附作用,待浓度峰值通过后,更多的Sr-90从之前的砂土介质中解吸出来,使得很长时间段内土柱体中保持相对较高的浓度,该现象在粉质壤土和黏土不明显。应用HYDRUS-1D软件建立平衡吸附、非平衡吸附两种模式下的核素迁移数值模型,发现砂土柱中两种模式的计算结果差别较大,粉质壤土、黏土柱两种模式的计算结果却逐渐接近,非平衡吸附模式考虑一级速率系数β能更好地描述浓度分布曲线的"拖尾"。Sr-90在砂土、粉质壤土、黏土中的一级速率系数β分别为0.56 d-1、13.2 d-1、42.0 d-1,随β增大,吸附、解吸速率加快,越容易达到平衡。     

低中放处置场环境影响评价中~(90)Sr分配系数的选取

放射性固体废物处置的基本安全目标是保护人类和环境免受电离辐射的有害影响。开展放射性固体废物处置场环境影响评价可以量化对人体健康和环境潜在影响。放射性核素分配系数是反映放射性核素在处置场周边土壤介质中迁移的关键参数,对环境影响评价结果的影响显著。不同核素分配系数试验测量方法的实验周期、经济成本以及结果精确度等方面差别很大。从工程角度考虑,如测量结果相差不大,则应优先选择实验周期短、费用低的方法进行分配系数测量。~(90)Sr是拟近地表处置的放射性固体废物中具有代表性的裂变核素之一。采用静态实验和动态实验方法对~(90)Sr在我国北方几种典型土壤(砂土、粘土和黄土)包气带中的迁移进行了研究,分析了不同试验方法测量得到的~(90)Sr分配系数的差异。结果表明:对~(90)Sr的吸附能力,粘土最强,黄土次之,砂土最弱;对于低中放处置场地下水核素迁移模拟,~(90)Sr在粘土和黄土中采用平衡吸附模式或非平衡吸附模式模拟结果差别不大;而采用非平衡模式模拟砂土中~(90)Sr的迁移更为恰当;在低中放处置场环境影响评价中,对于砂土介质,~(90)Sr分配系数的测量应优先选择动态实验法,对于黄土和粘土则可采用静态吸附法。     

类单晶纳米片状WO3的制备及其光催化性能

通过调控水热温度、反应pH值和前驱体比例制备了类单晶WO₃纳米片光催化材料,通过XRD,SEM,TEM,XPS,UV-vis和光电流密度测试等手段对WO₃纳米片的形貌、晶型、组成以及电荷分离性能进行了表征,并研究了可见光照条件下其对罗丹明B的催化降解活性.结果表明,研究获得了厚度约10nm,边长尺寸约300~500nm的单斜晶相WO₃纳米片,且纳米片具有连续整齐的晶格结构、较高的能带结构和较好的电荷载流子分离性能.光催化实验结果表明,WO₃纳米片催化降解罗丹明B的反应过程符合一级动力学,反应速率常数为2.91h^-1,是WO₃纳米颗粒催化罗丹明B降解反应速率常数（0.56h^-1）的5.2倍,推测WO₃纳米片较好的催化活性是源于其较高的载流子分离效率.自由基捕获实验证明,可见光照下·OH和·O₂^-均为WO₃纳米片催化降解污染物过程中的活性自由基.循环降解实验证明制备的光催化剂具有良好的稳定性.