当前世界各国普遍认为高放射性废物较为安全的处理方法是深地质处置,采用多重屏障系统设计,即在深地质层中建造处置库,使用工程和天然的多层屏障把高放废物贮存在废物库中,在外面包裹上缓冲/回填材料,再外一层是花岗岩或粘土岩等围岩。缓冲/回填材料是高放废物处置库的最后一道工程屏障,因此,它应满足具有长期热稳定性、力学性、低透水性、膨胀性、核素迁移的迟滞性、耐辐射性,热传导性和经济性等特征。国内外大量的研究工作表明,以蒙脱石为主要成分的膨润土是高放废物处置库中理想的缓冲/回填材料。膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土和钙基膨润土均为碱性膨润土,且有较大的吸水率和较强的离子交换能力,故本文选择钙基膨润土和钠基膨润土作为吸附材料。
放射性废物危害极大,若处理不当,会对自然界和整个人类社会产生严重的影响,尤其是放射性强、半总衰期长、毒性大的放射性核素会产生更深远更致命的危害。而239Pu作为高放废物地质处置中的一个重要关键核素,一直是放射性废物地质处置及环境安全评价的重要研究对象。为保障安全、科学的处理与处置239Pu,开展其在膨润土中的吸附特征研究,对我国高放废物的地质处置工作具有一定的意义。对于高庙子膨润土对239Pu的吸附行为,已开展了相关研究。
本文通过静态吸附实验,探究了钙基膨润土和钠基膨润土在不同pH值、固液比、离子种类及浓度、Pu初始浓度条件下对239Pu吸附行为的影响。