张 寒,贺含毅,刘 军,李洪辉,赵帅维,贾梅兰,杨吉军,刘 宁,廖家莉,杨远友,*
1.四川大学 原子核科学技术研究所,辐射物理及技术教育部重点实验室,四川 成都 610064;2.中国辐射防护研究院, 山西 太原 030006
核能是一种高效的清洁能源,然而在利用核能的过程中将不可避免地产生大量高水平放射性废物,如何处置数量众多的高放废物成为世界性难题,经过多年的研究与探索,目前世界上普遍接受的可行方案是基于多层屏障体系的深地质处置方案。在高放废物深地质处置多层屏障体系中,围岩是阻止有害放射性核素进入人类生物圈的最后一道屏障[1-2]。选择合适的围岩是保证高放废物地质处置库长期安全稳定的重要前提[3]。甘肃北山花岗岩是我国处置库重要的候选围岩,且大量学者针对北山花岗岩进行了广泛研究[4-6],内蒙古塔木素粘土岩由于具有吸附能力强、水渗透率低、可塑性良好等优点而被确定为我国处置库另一个重要候选围岩[7-9]。白云石是塔木素粘土岩的主要组成矿物,考察关键核素在白云石上的吸附不仅能探究白云石在粘土岩吸附核素过程中的贡献,还能为处置库的最终选址提供支撑与参考。
三价次锕系元素Am具有较长的半衰期和高放射性毒性,是高放废物中重点关注的放射性核素之一,先前的研究表明[10-14],由于相似的化学性质,镧系元素Eu常用于模拟次锕系元素Am与高放废物地质处置库围岩的相互作用。虽然白云石是环境中广泛存在的碳酸盐矿物,也是塔木素粘土岩的主要组成矿物,但目前更多的研究主要关注于废液中Cr3+、Cu2+、Pb2+、Cd2+的吸附去除[15-18]。……