高溶解性放射性离子在锕系固体基质中的晶格置入研究

摘要

地质处置是当前广泛认可的核废料管理手段,针对乏燃料的深地质处置方式和高放废液的固化处置是众多国家的则优选择.在长期储存过程中,高毒性、高溶解性的长寿命核素的析出与迁移是环境放射化学关注的热点问题.材料腐蚀和氢化过程中形成的锕系晶体化合物已经被证明能够提供相适应的晶格位点置入这些高溶解性的核素.本工作中,探讨锕系固体基质对于三价镧系元素(次锕系类似物)和长寿命核素碘和硒的晶格置入现象.一个例子是三价镧系离子替代钒酸铀酰晶体材料中层间离子,形成稳定固体基质,替代前后钒酸铀酰层状拓扑结构保持不变;另外一个例子是锕系与碘硒固溶体[Th(IO3)2(SeO3)]中,相似几何的碘酸离子和亚硒酸离子占据同一晶格,首次证明了相似结构长寿性核素在固溶体中能够出现异价置换无序现象.