Эксперименты по сорбции европия на мусковите, ортоклазе и кварце: моделирование поверхностного комплексообразования и реактивного переноса

Для анализа долгосрочной безопасности потенциального объекта захоронения радиоактивных отходов, помимо прочего, необходимо охарактеризовать процессы переноса и замедления миграции соответствующих радионуклидов, чтобы адекватно описывать гипотетические сценарии их высвобождения и оценивать барьерную способность зоны вмещающей породы, удерживающей загрязнители, геологической формации и перекрывающих отложений. Для моделирования миграции радионуклидов необходимо глубокое понимание реакций на границе раздела твёрдой и жидкой фаз, позволяющее определить влияние геохимической среды на процессы сорбции, осаждения, образования химических форм и растворения. При оценке долгосрочной безопасности объектов захоронения ядерных отходов особый интерес представляет поведение продуктов активации и деления, а также радионуклидов рядов радиоактивного распада. Трёхвалентный лантаноид европий(III) является химическим аналогом трёхвалентных актинидов, таких как кюрий(III) и америций(III). В области оценки безопасности по-прежнему необходимы надёжные данные о взаимодействии минералов с окружающим раствором, даже для хорошо изученных поверхностей кварца, мусковита и ортоклаза. До настоящего времени лишь в нескольких исследованиях предпринималась попытка изучить взаимодействие и взаимосвязь процессов, связанных с поверхностным зарядом, поверхностным комплексообразованием и переносом трёхвалентных лантаноидов и актинидов на ортоклазе, мусковите и кварце; кроме того, лишь немногие работы были направлены на описание всех этих процессов при различных геохимических условиях с использованием единого набора параметров, специфичных для каждого минерала, как это сделано в настоящем исследовании. Было выполнено и оценено большое число экспериментов с использованием механистических термодинамических моделей сорбции; определены параметры поверхностного комплексообразования европия, которые затем использовались для моделирования реактивного переноса европия при различных экспериментальных граничных условиях с помощью моделей реактивного переноса. Было показано, что подход, основанный на моделировании различных геохимических условий с использованием единого набора параметров поверхностного комплексообразования, обеспечивал адекватное прогнозирование поведения европия...