【摘 要】
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核能作为一种清洁能源已经成为各国为解决社会经济快速发展、能源需求及环境保护之间矛盾的重要选项.核燃料的前端生产、核电厂的运行、乏燃料后处理等核燃料循环过程会产生大量的放射性废液.
【机 构】
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苏州大学放射医学及交叉学科研究院核能环境化学中心 苏州 215123 中国科学院上海应用物理研究所
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核能作为一种清洁能源已经成为各国为解决社会经济快速发展、能源需求及环境保护之间矛盾的重要选项.核燃料的前端生产、核电厂的运行、乏燃料后处理等核燃料循环过程会产生大量的放射性废液.
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自21 世纪以来,在快速增长的能源需求与大量温室气体的排放的双重压力下,寻求传统化石燃料的替代品迫在眉睫.核能,作为一种清洁能源将在未来相当长的一段时间内成为传统化石能源的替代者,近些年来在我国及一些其他的能源需求大国中都呈现出飞速增长的趋势.伴随着核能的大量利用,一些新的威胁也随之产生.
随着能源的需求日益迫切,加速推进我国核能事业的发展已经成为广泛的共识.根据《中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究》,2020、2030 及2050 年我国的核电总装机容量将分别达到7000 万、2 亿及4 亿千瓦.然而陆地的铀矿资源仅有630 万吨,以目前的消耗速度计算还不足以支撑100 年.
铀元素作为核能领域的一种重要的战略资源同时也是一种全球范围内的放射性污染物.随着化石能源的日益短缺,核能成为代替不可再生能源的一种重要能量来源.随之而来的是核废料的大量积累以及时刻面临的核污染物泄露的危险.因此对环境水体中放射性物质的检测变得十分重要.其中对铀酰的检测是长期以来人们研究的热点之一,这是由于在核废料中铀的含量高,毒性大,迁移性强等特点.
核电现阶段作为替代传统化石能源的首选已经得到日益显著的发展.在这种形势下,核燃料循环过程所产生的放射性废物的处理处置压力和挑战空前巨大,也是影响核能可持续发展、环境和健康问题的关键因素之一.其中90Sr 是核废料中主要的高释热裂变产物和生物危害元素之一[1,2].同时放射性锶元素的去除对于降低人体接触辐射的风险和节省核废料储存空间降低储存成本至关重要.
99Tc,是一种半衰期为2.13×105年的放射性核素,是核废料中U和Pu的长寿命裂变产物,由于99Tc(Ⅶ)易挥发性,其在核废料高温玻璃固化的过程中会有一部分流入到环境中,对环境造成严重的危害,此外,99Tc在水溶液中以具有高水溶性和高迁移性的Tc04-的形式存在,很难被一般的矿物或岩石吸附.因此针对水溶液中TcO4-去除具有重要意义.
进入21 世纪以来,随着大量化石能源燃烧导致的环境问题日趋严重,已成为全球面临的难题.核能作为一种清洁能源,在减小环境污染、保障能源需求等方面发挥着独特的优势.然而,在核反应堆中存在一系列锕系元素的裂变产物.129I 和79Se 作为其中重要组成部分,除了半衰期长(129I:1.57 ×107 年;79Se:1.11 × 106 年)1,其阴离子形态碘酸根(IO3-)和亚硒酸根(SeO32-)还具
稀土元素是重要的战略性资源,在各行业有不可取代的应用价值;随着经济与技术发展,全球对稀土产品的需求日益提高.而目前已知的三种主要稀土矿物均伴生有放射性的钍(Th)和铀(U),因此稀土生产过程中放射性污染物的去除净化尤为重要.值得注意的是我国第二大储量稀土矿独居石中钍的含量极大,质量百分比可达20 %,放射性钍的存在严重阻碍稀土工业开采与精炼过程.
Pertechnetate is considered as a high priority radioactive pollutant,and the establishment of methodologies for the design and synthesis of its high-efficient adsorbent is highly desirable to decrease
作为一种重要的电离辐射,γ辐射广泛应用于核科学、医学、冶金、食品工业和环境科学等学科中.在广泛的工业应用和科学研究中对辐射剂量的精确标定决定实际使用效果,然而当前对于γ辐射剂量的精准标定手段仍然不够完善.如何实现小剂量的探测和提高小剂量标定的灵敏度,从而实现小剂量γ辐射的控制是当前辐射探测材料发展的重要内容.
放射性核素在土壤与水环境中的污染问题已经引起全世界的关注.63Ni(Ⅱ)是重水反应堆的活化产物,152+154Eu(Ⅲ)是典型的三价次锕系核素的化学类似物,二者在矿物/水界面的共存行为,对其在水环境中的赋存形态、迁移能力、传输途径以及生态毒性等产生重大影响.