Ниобий в проблеме обеспечения долговременной радиационной безопасности
Изучение проблемы утилизации радиоактивных отходов. Рассмотрение возможного поведения ниобия в природных средах при различных сценариях эволюции. Оценка значимости воздействия на живые организмы короткоживущего 95Nb. Переход ниобия в пищевую продукцию.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.05.2024 |
| Размер файла | 352,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Ниобий в проблеме обеспечения долговременной радиационной безопасности
С.В. Панченко
Оглавление
Введение
Изотопы ниобия
Общие свойства элемента и его распространенность в биосфере
Растворимость различных химических форм ниобия
Ниобий в окружающей среде
Переход ниобия в пищевую продукцию
Литература
Введение
Радиоизотопы 95Zr и 95Nb при нештатных ситуациях, возникающих на ядерных установках и сопряженных с выходом радионуклидов в окружающую среду, играют значительную роль в формировании доз облучения населения особенно на ранней стадии. О количественных оценках вклада этих радионуклидов в общую дозу облучения населения свидетельствуют работы Ю.Г. Мокрова по анализу радиационной обстановки на побережье р. Теча в период 1951-52 гг. [1-4], данные исследований последствий аварии 1957 г. на комбинате «Маяк» [5], реконструкция параметров радиационной обстановки в г. Припять в первые дни аварии на Чернобыльской АЭС [6]. Заметную роль в формировании доз облучения населения эти нуклиды играли на радиоактивных следах от испытаний ядерного оружия. Однако, являясь относительно короткоживущими радионуклидами 95Zr и 95Nb в большинстве возникших ранее ситуаций уже примерно через год утрачивали свое главенствующее значение в формирование доз внешнего облучения.
Вместе с тем другие радиоактивные изотопы этих элементов имеют значительно более продолжительный период полураспада и присутствуют в заметных количествах в ядерных отходах. В радиоактивных отходах ядерного топливного цикла имеются 93mNb (период полураспада Т1/2 =16,21 года) и 94Nb (Т1/2 = 20300 лет). С точки зрения долгосрочного поведения отработавшего ядерного топлива оба этих нуклида представляют определенный интерес. Они образуются в реакциях деления урана и нейтронной активации металлических частей стабильного ниобия, окружающих отработавшее топливо. К тому же активность более короткоживущего нуклида 93mNb постоянно генерируется за счет распада материнского 93Zr (Т1/2 = 1,61 Ч 106 лет), продукта активации, образующегося в оболочке из стабильного циркония. Таким образом при захоронении радиоактивных отходов (РАО) будут на долгие годы утилизированы в локальной области биосферы среди других радионуклидов и два радиоизотопа ниобия. Рассмотрение их возможного поведения в природных средах при различных сценариях эволюции и оценка значимости их возможного воздействия на живые организмы явилось побудительным мотивом настоящей работы.
Основой такого исследования явилось изучение свойств естественного ниобия, а также короткоживущего 95Nb, который использовался в качестве радиоактивной метки для понимания миграционных возможностей элемента.
Общие свойства элемента и его распространенность в биосфере
Общие сведения о 41-м элементе таблицы Менделеева - ниобии, его изотопах и физико-химических свойствах можно найти в обзоре [8]. Ниобий является элементом группы V со степенями окисления от -1 до +5. Преобладающей степенью окисления является +5, и в этой степени окисления в природных подземных водах чаще всего появляется ниобий даже в сильно восстановительных условиях [9].
В свободном виде ниобий не обнаружен. В природе он встречается обычно вместе с танталом. Руды ниобия -- обычно комплексные и бедны металлом. Рудные концентраты содержат Nb2O5: пирохлоровые -- не менее 37%, лопаритовые -- 8%, колумбитовые - 30-60%.
По оценкам, приведенном в обзоре [11], ниобий присутствует в поверхностных почвах на уровне примерно 10 частей на миллион. Кларк ниобия -- 18 г/т. Содержание ниобия увеличивается от ультраосновных (0,2 г/т Nb) к кислым породам (24 г/т Nb). Считается, что уровни содержания в растениях находятся в диапазоне 0,3 промилле.
Ниобий существует в виде нейтрального Nb(OH)5 в кислой области pH и превращается в анионный Nb(OH)6- в нейтральной области. Главной формой концентрации в природе для Nb является оксидная. Доля оксидов (ниобатов) - 47 из 90 минералов, но они существенно более распространены, чем представители прочих химических классов, среди которых больше всего силикатов (32 вида), затем идут силикооксиды (5), сульфиды, фосфаты (по 2), борат и карбид (по 1). Ниобиевые минералы пяти последних классов редки и не играют сколь-либо значимой роли в геохимии этого элемента, тогда как силикаты могут выступать его значимыми концентраторами в агпаитовых щелочных породах.
Растворимость различных химических форм ниобия
Для описания миграционных свойств соединений ниобия в различных средах важное значение имеют такие параметры как растворимость химических форм и сорбция на различных поверхностях. Первые сорбционные эксперименты с ниобием за рубежом были проведены Родсом [12] более 65 лет назад (1957). В СССР чуть ранее Лапицким А.В. были опубликованы работы, посвященные некоторым физико-химическим свойствам соединений ниобия [13, 14], в которых рассматривалась растворимость различных химических форм в воде, соляной и серной кислотах.
В частности, в обширной докторской диссертации А.В. Лапицкого было получено, что растворимость пятиокиси ниобия (Nb2O5) в воде при температуре 17оС составляла 1793 мг/л, равновесие достигалось через 70-75 часов перемешивания [14].
Свежеосажденная пятиокись ниобия заметно растворяется в соляной кислоте, при этом пятиокись переходит в раствор в виде коллоида. Разрушение коллоидного раствора может быть вызвано, например, действием аммиака.
Автор приводит данные по растворимости Nb2O5 в кислотах с различной концентрацией, Таблица 0.1
Таблица 0.1. Растворимость пятиокиси ниобия в кислотах [14]
|
Концентрация HCl н |
Nb2O5, мг/л |
Концентрация H2SO4 н |
Nb2O5, мг/л |
|
|
1 |
825 |
1 |
543 |
|
|
5 |
625 |
5 |
2120 |
|
|
8 |
419 |
8 |
1741 |
Чрезвычайно высокое сродство ниобия к кислороду, а также сильное поляризующее действие иона ниобия с большим зарядом и небольшим радиусом на молекулы воды и гидроксил-ионы обусловливают образование энергетически устойчивых кислородсодержащих ионов (гидролиз) [15]. Поэтому в растворе ниобий представлен, как правило, солями "ниобиевой кислоты" (Nb2O5•nH2O), что соответствует проявлению амфотерных свойств его гидроксида [16].
М.В. Логинов рассматривает гидролиз ниобия с позиций комплексной химии. [16]:
“В разбавленных водных растворах ниобий существует в виде аква- и гидроксокомплексов. По мере углубления процесса гидролиза повышается степень полимеризации соединения за счёт вытеснения слабо связанных молекул воды сильно связанными ОН-лигандами с образованием оловых мостиков. Поэтому для ниобия характерно формирование полимерных молекул, которые далее, с течением гидролиза (дальнейшей полимеризации), переходят в коллоиды вплоть до образования нерастворимых частиц [15, 17].
Таким образом, склонность "ниобиевой кислоты" к полимеризации с образованием оксигидроксидных анионов обусловливает разнообразие форм состояния ниобия в растворе.
В общем случае можно сказать, что в растворе имеет место равновесие между следующими группами: мономерные ионы или нейтральные молекулы - полимеры - коллоидные частицы [15].
Внутри каждой группы формы, как правило, также не идентичны. В числе полимеров известно о существовании устойчивых изополианионов ниобия - гексаниобат-ионов. Анионы "гексаниобиевой кислоты" H8Nb6O19 образуются из мономерных метаниобат-ионов (анионов "метаниобиевой кислоты" HNbO3) по реакции:
6 NbO3- + H2O - H2Nb6O196-.
Кроме того, гексаниобат-ионы могут образовываться из мономерной "холониобиевой кислоты" Nb(OH)5 по реакции [18]:
6 Nb(OH)5 - H2Nb6O19 + 11 H2O.
Подобные реакции полимеризации могут происходить, в частности, при разбавлении потока отходов природной водой. В свою очередь, гексаниобат-анионы Nb6O198- в ходе дальнейшей полимеризации могут конденсироваться в более сложные структуры, например, деканиобат Nb10O286- [19].
В сложных многокомпонентных растворах, какими являются, например, природные воды, поведение ниобия может заметно изменяться. Степень изменения свойств зависит от состава многокомпонентной системы.
Например, при наличии в системе анионов, образующих с ниобием комплексы, в том числе сульфатов либо хлоридов, равновесие между мономерными и полимерными формами ниобия сдвигается влево. Степень полимеризации снижается также с уменьшением концентрации элемента в растворе [15, 17].
В нейтральной и слабощелочной среде (природной воде) полимерные формы ниобия, обладающие высоким зарядом, имеют склонность к образованию ионных ассоциатов и сорбции. Известно, что ниобий (радиониобий) сильно сорбируется многими искусственными и природными осадками [17, 20], что предотвращает его миграцию при попадании в природные объекты.
В работах И.Е. Старика было убедительно показано, что при рН>2 поглощение радиониобия зернистыми материалами имеет неионную природу, происходит коллоидная адсорбция ниобия [21].
Для мелких коллоидных частиц ниобия характерна адгезия с осадками и взвесями с образованием крупных псевдоколлоидов, что также приводит к локализации ниобия в районе поступления в окружающую среду и предотвращению миграции”.
В этих рассуждениях речь идет о начальном существовании техногенного ниобия в окружающей среде. Дальнейшее поведение ниобия в том числе коллоидных и псевдоколлоидных частиц и их химические трансформации остаются пока вне поля зрения.
Ниобий в окружающей среде
Поведение ряда радиоактивных элементов в объектах окружающей среды на модельных экспериментах было впервые описано в статье Е.А. Тимофеевой-Ресовской [20]. В этой работе эксперименты проводились в аквариумной пресноводной экосистеме при равновесной концентрация ниобия около 2,710_12 моль/л. Распределение радиоактивности радионуклидов между водой, грунтом и биомассой приведены в Таблица 0.2.
Таблица 0.2. Распределение радиоактивности некоторых педотропных радионуклидов между водой, грунтом и биомассой в аквариумной пресноводной экосистеме в % [20]
|
нуклид |
Вода |
Грунт |
Биомасса |
|
|
95Zr |
4 |
77 |
19 |
|
|
95Nb |
0 |
85 |
15 |
|
|
137Cs |
6 |
90 |
4 |
Как справедливо замечает М.В. Логунов [16] в этом эксперименте метку ниобия, как следует из описания методики, вводили в систему залповым образом, то есть в точке ввода метки до усреднения концентрация ниобия могла быть выше в разы, если не на порядки, т.е. были все условия для полимеризации ниобия и последующего коллоидообразования.
Позже в экспериментах И.Е. Старика [21], было экспериментально подтверждено образование коллоидов, при концентрациях радиоактивного ниобия около 10-11 моль/л. Важное значение имеют и свойства воды, которая использовалась в аквариуме, в частности её pH. Водородный показатель (pH) считается наиважнейшей характеристикой питьевой воды. Он отвечает за баланс щелочей и кислот в организме человека.
Таким образом, от pH зависит ход химических реакций и биологических процессов как в клетках, так и в экосистемах. Если в аквариуме использовалась питьевая вода, то её pH находилась в пределах от 6,5 до 8,5, но вероятнее всего использовалась вода из оз. Сунгуль, для которой в тот период значение pH было близко к 8 [22]. И это обстоятельство может иметь важное значение с точки зрения оценки растворимости соединений ниобия, которая, как будет отмечено ниже, может заметно повышаться с ростом pH.
Из этих экспериментов следует, что для реакторного ниобия при концентрации его порядка 10-11 моль/л в модельной природной среде количество ниобия в растворе невелико, но при наличии биомассы можно ожидать заметное поступление его в растительность.
Большинство ранних работ по ниобию посвящено его сорбции из различных растворов. Baes и Mesmer [9] указывают, что ниобий будет присутствовать в степени окисления +5 во всем диапазоне стабильности Eh-pH воды. На основании оценочных констант стабильности из Babko et al. (1963), Baes и Mesmer (1976) подсчитали, что доминирующие виды гидролиза для растворенного ниобия будет Nb(OH)5 (водн.) и Nb(OH)6 при значениях pH меньше и больше 7,4 соответственно. Однако авторы предупреждали, что эти расчеты очень приблизительны.
Вагман и др. (1982) перечисляют термодинамические константы для нескольких твердых веществ ниобия, таких как Nb2O5, и трех водных форм ниобия Nb(OH)4+, Nb(OH)5 (водн.) и Nb(OH)6- (= NbO3- + 3H2O) [10]. Однако константы, перечисленные для водных частиц ниобия, применимы только к ионной силе 1 М. Позже, в 1990-х годах, Кулмала и Хаканен [23] изучали сорбцию ниобия в гранитных и цементных средах. Обнаруженная ими сильная сорбция в щелочных и богатых кальцием растворах противоречила предполагаемой низкой сорбции анионных ниобатов. Потенциальная роль органического материала, биологических процессов, сульфидной минералогии, силикатной минералогии и входных факторов (например, окружающих геологических образований, производящих богатые железом грунтовые воды) на сорбцию ниобия была впоследствии оценена в работе [24].
Однако ни один из этих факторов не мог удовлетворительно объяснить наблюдаемые геохимические особенности ниобия. Ясно, что поведение ниобия в окружающей среде нуждалось в более полном изучении.
В обзоре 2003 г. [40] авторы отмечают, что в литературе практически отсутствовала информация о поведении ниобия в отложениях и водных системах в окружающей среде.
Ниобий не был включен в обзоры поведения радионуклидов в окружающей среде Ames and Rai (1978) [41] или Onishi et al. (1981) [42], или в подборке термодинамических данных по радионуклидам Phillips et al. (1988) [43]. В более поздних довольно многочисленных работах Sheppard'a & et.al. [25-33] приводятся значения Kd для Nb, измеренные в 7 образцах почв SKB (Швеция) Шведская компания по управлению ядерным топливом и отходами (Svensk Kдrnbrдnslehantering Aktiebolag, сокращенно SKB) и в 92 канадских проб почвы в рамках программы NTE (Таблица 0.3, в оригинале таблица 5-12).
Все эти измерения проводились в лаборатории, методика приведена в работе [25].
Таблица 0.3. Измеренные на площадке SKB и расчетные значения Kd для Nb, л/кг
В рамках программы NTE изучалась зависимость Kd в пробах почвы от содержания глины, от pH и взаимодействие глина*pH с GSD 4,7 [31], и было получено соотношение (1):
Log (Kd) = 2,45 + 0,0960 (глина) + 0,348 (pH) - 0,0159 (глина)*(pH)(1)
с GSD 4,7 и r2 = 0,13.
Значения Kd для Nb, приведенные в документе МАГАТЭ 1994 [49] от 160 до 2000 л/кг, были экстраполяцией неопубликованных экспериментальных данных, в последующих документах МАГАТЭ эти значения не воспроизводились.
В рамках программы EMRAS использовано 3 исследования, сообщающие в общей сложности 11 значений, со средним геометрическим (GM) _ 1500 л кг-1 и стандартным отклонением (GSD), равным 4. Других отчетов Sheppard'ом обнаружено не было.
Использование Sheppard'ом расчеты по соотношению (1) дало наилучшие оценочные значения для почв SKB: 44000, 940000, 16000, 44000, 82000, 61000 и 26000 л/кг соответственно.
Во всех этих исследованиях не приводятся химические формы Nb, а рассматриваются сложившиеся природные многовековые комплексы в различных грунтово-почвенных образованиях. В этих исследованиях, по существу, рассматривалась экстракция естественного Nb из грунтов. В работе [35] рассматривалось сорбционное поведение ниобия на каолинитовых и иллитовых минералах в растворах перхлоратов натрия и кальция. Авторы оценивали значение коэффициента массового распределения Kd, полученного в периодических сорбционных экспериментах.
Очень высокие значения коэффициента распределения, около 100 м3/кг, были получены для обоих минералов в нейтральном диапазоне рН от 6 до 8. Значения были несколько ниже при рН = 5. В растворе NaClO4 сорбция ниобия начинает снижаться при рН выше 8. Это согласуется с увеличением доли анионных ниобатов, которые считаются низкими или не сорбирующими.
В растворе с Ca(ClO4)2 подобного снижения не наблюдалось, вероятно, из-за влияния Ca на состав раствора ниобия и поверхностные частицы. Была разработана модель поверхностного комплексообразования, которая применялась для моделирования значений Kd. Модель хорошо подходит для раствора NaClO4, а для раствора с Ca(ClO4)2 только при pH ниже 9. Несоответствие между сильной сорбцией ниобия в растворе, содержащем кальций, при высоком pH и расчетным составом частично связано с невключением растворов ниобата кальция и соединений Ca-Nb в настоящий NEA и другие подобные термодинамические базы данных.
Лотенбах и др. [37] предположили, что ниобат кальция, Ca(NbO3)2xH2O(s) существует в богатых кальцием водах при высоком pH. Талерико и др. [38] исследовали растворимость ниобия при различных значениях Ca и pH, относящихся к цементно-уравновешенным растворам в диапазоне pH 9,5-13,2, и для всех значений pH они обнаружили, что концентрация растворенного Nb систематически снижается с увеличением концентрации Ca. По их мнению, твердая фаза оксида Ca-Nb, CaNb4O11?8H2O (гохелагит), была вероятно наиболее устойчивой. Вместе эти результаты позволяют прогнозировать значения растворимости Nb в воде в цементирующих средах. В работе [35] изучили влияние кальция на сорбцию ниобия из двух четко определенных электролитных растворов на каолините и иллите, как типичных продуктах выветривания слюды, так и минералов, ответственных за большую часть сорбции радионуклидов в коренных породах. Представлены результаты сорбции для области рН, характерной для гранитных сред, и к экспериментальным результатам применена модель поверхностного комплексообразования. Модель дает уменьшение Kd с увеличением рН при значениях рН выше 7, и результаты экспериментов в растворе NaClO4 согласуются с моделью. Однако в растворе, содержащем кальций, сорбционные свойства минералов резко отличаются от таковых в растворах натрия. Модель не воспроизводит довольно постоянное значение Kd при увеличении pH в растворе Ca(ClO4)2. В модели для водной системы NaClO4 основными поверхностными частицами Nb являются X_ONb(OH)5- при pH ? 7 и X_ONb(OH)62- при pH > 7. Разница между экспериментальными данными в водной системе Ca(ClO4)2 и моделью увеличивается с ростом рН.
В работе [39] раствор CaCl2 с концентрацией 0,1 моль/дм3 и раствор NaCl с концентрацией 0,3 моль/дм3 смешивали и добавляли Nb2O5(s) для приготовления экспериментальных растворов объемом 10 мл в полипропиленовых пробирках. Добавляли небольшое количество 1 моль/дм3 NaOH для доведения рН до 7-11. Концентрация Nb была бы около 10-7 моль/дм3, если бы весь Nb2O5 был растворен.
Концентрации CaCl2 составляли 0,001, 0,01 и 0,1 моль/дм3. Ионная сила 0,3 моль/кг. Эксперименты проводились в перчаточном боксе в атмосфере аргона для предотвращения осаждения CaCO3(s) с атмосферным CO2. После того как растворы уравновешивались в течение 7 дней, отбирали аликвоту и фильтровали через нейлоновые фильтры 0,45 мкм для удаления любых посторонних частиц. Концентрации ниобия в фильтратах измеряли с помощью ICP-MS, ELAN DRC, PerkinElmer Inc. после подкисления 0,05 моль/дм3 азотной кислотой. Предел обнаружения этого метода составил 1,6 Ч 10-11 моль/дм3. Результаты экспериментов показаны на Рисунок 1.1 (в оригинале Figure 1). Концентрация Nb зависит от концентрации кальция в диапазоне pH 7-11, что указывает на то, что кальций играет заметную роль в установлении равновесия и в величине растворения. Поскольку концентрация ниобия ниже растворимости Nb2O5(s), можно сделать вывод, что Nb2O5(s) превращается в более стабильную твердую фазу в присутствии Ca, а именно, Ca(NbO3)2(s). Образование Ca(NbO3)2(s) дает отрицательную корреляцию концентрации Nb с концентрацией Ca.
Рисунок 1.1. Результаты сравнения экспериментальных данных [30] и расчетов по сорбции ниобия на иллите при концентрации 0,1 моль/л Ca(ClO4)2.
Результаты экспериментов по растворимости показали образование некоторых водных частиц Ca-Nb-OH в дополнение к Nb(OH)6- и Nb(OH)72- Водные частицы Ca-Nb-OH преобладают над Nb(OH)72- в диапазоне pH <11 и при концентрации Ca 0,1 моль/дм3 в условиях сорбционного эксперимента [30]. Модель, в которой Nb(OH)72- была доминирующей водной разновидностью Nb, по мнению авторов [34] нуждается в пересмотре. Реакция поверхностного комплексообразования, согласующаяся с этим фактом, представляет собой:
X_O? + CaNb(OH)6+ = X_OCaNb(OH)6
Константа равновесия этой реакции оценивается как logK = 8,27 ± 0,47 [34].
В 2022 г. была опубликована статья [2], в которой были получены новые данные, важные для ретроспективной дозиметрии населения, проживавшего в 1950-х гг. на р. Тече. В частности, было показано, что до середины 1950-х гг. радиационная обстановка на прибрежных участках р. Течи преимущественно определялась 95Nb и 95Zr. Причём до "промывки" Кокшаровского и Метлинского прудов в октябре 1951 г. удельная активность 95Nb в воде на верхнем и среднем участках реки достигала 300 кБк/л, что могло приводить к значительному внутреннему облучению [3]. При этом мощность экспозиционной дозы, по мнению автора, в прибрежных районах верхнего участка реки характеризовалась сильной изменчивостью и определялась излучением 95Zr, а радиационная обстановка на всём протяжении заболоченной поймы ниже Метлинского пруда характеризовалась равномерным квазипостоянным распределением и определялась излучением 95Nb [3]. Доводы автора основывались на гипотезе, что в водных потоках реки значение межфазного коэффициента для 95Nb Kd = 91 л/кг, т.е. заметно ниже всех вышеприведенных оценок, и выше, чем Kd = 61000 л/кг для 95Zr.
В своей работе Ю.Г.Мокров развивает гипотезу о низких сорбционных свойствах соединений 95Nb, которые присутствовали непосредственно в ЖРО, сбрасываемых в р. Течу в начальный период работы комбината, так и образовавшихся в результате распада 95Zr, накопившегося в донных отложениях, при чем последний путь стал основным после октября 1951 г., когда сбросы радиоактивности в р. Теча резко сократились. В этот период, по мнению автора, 95Nb поступал в речную воду, как из отложений Верхний Течи, так и из заболоченных Асановских болот, где были аккумулированы радиоактивные вещества после промывки Кокшаровского и Метлинского прудов. В самом деле при характерной в 1949-1952 гг. длительности облучения урана в реакторе (менее 150 сут.) и времени выдержки облучённого урана до радиохимической переработки (30-60 сут.) вклад активности 95Zr и 95Nb в суммарную активность всех осколков деления в образующихся ЖРО становится преобладающим (более 35 %) [35, 36]. В соответствии с этим их значение в формирование доз облучения населения должно, безусловно, учитываться. В работах [], указывается, что вклад этих двух нуклидов в активность ЖРО, сбрасываемых в р. Теча, составлял от 40 до 90%. Вопрос только в соотношении вклада отдельно для 95Zr и 95Nb, которое во многом определяется значениями коэффициентов межфазного распределения Kd. Согласно последним документам МАГАТЭ [37] рекомендуемые значения Kd заметно отличаются от тех, которые рассматриваются в работах Ю.Г. Мокрова, Таблица 4.
Таблица 4 - Сравнение значений Kd в работе Ю.Г. Мокрова и в публикации МАГАТЭ, м3/кг
|
Нуклид |
в работах Мокрова |
TRS № 472, IAEA, 2010 |
||||
|
Число исследований |
Среднее геом. значение |
Мин |
Макс |
|||
|
95Zr |
61 |
1* |
1 |
10 |
||
|
95Nb |
0,091 |
|||||
|
103Ru |
37 |
74 |
32 |
11 |
93 |
|
|
106Ru |
37 |
|||||
|
137Cs |
27 |
907 |
16,8 |
0,37 |
520 |
|
|
141Ce |
37 |
15 |
220 |
42 |
1200 |
|
|
144Ce |
37 |
*) рекомендуемое для использования в моделях
Вместе с тем, количество исследований, нацеленных на определение значений коэффициентов межфазного распределения Kd для 95Zr и 95Nb, все еще недостаточно. В подкрепление своей гипотезы Ю.Г. Мокров проводит сравнение экспериментальных значений гамма- и бета-активностей проб воды [3], отобранных в разные периоды 1952 г., а в работе [4] сравнение экспериментальных значений гамма- и бета-активностей проб донных отложений р. Теча.
Анализируя данные по радиометрии проб, содержащих бета-излучающие нуклиды, автор справедливо замечает о возможных систематических ошибках, связанных как с составом пробы, ее приготовлением, так и измерениями, поскольку используемые в тот период времени методики допускали широкий коридор вариаций для итогового результата, образуемый за счет различных предположений. Ю.Г. Мокров рассматривает лишь один сценарий, показывая, что сделанные им предположения более или менее удовлетворительно согласуются с результатами разных измерений.
Кроме того, на высокую миграционную способность соединений 95Nb в почве указывает, по мнению Ю.Г. Мокрова, наличие высоких уровней загрязнения глубинных горизонтов ( 0,5 м) в течениеТаблица 4 примерно 1 года после выпадений в прибрежной зоне р. Теча [38]. Сомнений в том, что это именно так, много, но отдаленность во времени не позволяет достоверно описать возможные сценарии происходящих событий, и, следовательно, аргументировано исключить предложенную гипотезу.
В первую очередь необходимо объяснить столь заметную разницу в значениях Kd для 95Zr и 95Nb, Таблица 4. Ю.Г. Мокров в своем исследовании ссылается на три работы предшественников, якобы обративших внимание на низкую сорбционную способность 95Nb. Правда, следует заметить, что все эти три работы не являются экспериментальными. Последний по времени (1984) нормативно-технический документ стран-членов СЭВ и СФРЮ [47] заимствовал равновесное значение межфазного коэффициента Kd = 91 л/кг для 95Nb в пресной воде из документа МАГАТЭ [48] 1982 г., который, в свою очередь, использовал статью Booth R.S. из монографии [49]. Эта статья, посвященная моделированию миграционных процессов, опиралась на отчет Ок-Риджской национальной лаборатории [50]. Но и этот отчет не был посвящен экспериментальным работам, а значение некоторых параметров в нем взяты из других работ. В частности, значение Kd для 95Nb в пресной воде автор (Booth R.S.) взял из неопубликованного доклада [51]. Характерно, что в последующих документах МАГАТЭ (а прошло уже более 40 лет) значение Kd для 95Nb в пресной воде не приводится, по-видимому, по причине отсутствия надежного первоисточника по его получению. Это обстоятельство _ отсутствие экспериментального подтверждения низкой сорбционной способности 95Nb в почвах правобережья р. Теча основной недостаток выдвинутой гипотезы.
Тем не менее, гипотеза и приведенный автором анализ ранних измерений гамма- и бета-активностей проб воды и донных отложений из р. Теча заслуживают самого серьезного отношения. Выполненные Ю.Г. Мокровом расчётно-аналитические исследования по изучению состава г-излучающих нуклидов, определявших радиационную обстановку в речной пойме в 1951-1952 гг. представляют несомненный научный интерес и могут служить подспорьем в изучении поведения ниобия в первый год его поступления в наземную биосферу, например, с поземными водами.
Как можно видеть даже из краткого обзора научных публикаций по ниобию и его поведению в окружающей среде и сегодня мы знаем об этом элементе крайне мало. Мы знаем мало о нем даже в первые недели его поступления в природную среду, о долговременном поступлении и накоплении в объектах окружающей среды мы можем судить только исходя из существования тех его форм, которые характерны для стабильного изотопа, и о которых упоминалось в начале этой работы. Это немного и явно недостаточно для разработки моделей его миграции. При поступлении материнского 93Zr, например, с подземными водами в наземную биосферу следует учитывать, что для этого элемента характерна повышенная химическая активность, обусловленная строением его электронных оболочек. Атомы циркония построены таким образом, что им свойственно стремление присоединить к себе как можно больше других ионов; если таких ионов в растворе недостаточно, то ионы циркония соединяются между собой и происходит полимеризация. При распаде локализованного в почве или в донных отложениях 4-хвалентного 93Zr появляется пятивалентный 93mNb, возможно, в мономерном, не склонным к сорбции состоянии. Однако такая возможность будет сильно обусловлена свойствами той среды, в которую попадет цирконий.
Предстоит поставить целую серию экспериментов, чтобы получить хотя бы приблизительные количественные оценки для описания изотопов ниобия в почвенном плодородном слое.
Переход ниобия в пищевую продукцию
Немного сведений можно почерпнуть из литературы относительно миграции ниобия по пищевым цепочкам и содержания изотопов ниобия в пищевой продукции.
По переходу ниобия в растительность удалось найти только одно исследование, проведенное Тайлером и Олссоном [39], которое представляет собой тепличное исследование, проведенное в Швеции с Arostis capillaris (злаковое кормовое растение). Зарегистрированные коэффициенты накопления (CR) для Nb составляли от 0,38 до 1,2 для листьев и от 0,005 до 0,04 для корней и побегов соответственно.
В компьютерные коды необходимо закладывать значения всех встречающихся в расчетах коэффициентов. Известный американский код для расчета дозовых нагрузок на живые организмы RESRAD, естественно включает в себя и коэффициенты для ниобия, для стабильной среды, когда основные компоненты и в том числе соединения ниобия находятся можно сказать, в гомеостазе. Для ниобия приводятся значения только тех коэффициентов, которые необходимы для оценки доз облучения человека, Таблица 1.5. радиоактивный ниобий пищевой короткоживущий
Таблица 1.5. Коэффициенты перехода ниобия в пищевую продукцию [46]
|
Наименование параметра |
продукция |
среднее |
|
|
Коэффициент накопления, F |
Все растения |
1,010-2 |
|
|
Переход из диеты в молоко, сут/л |
коровье молоко |
2,010-6 |
|
|
Переход из диеты в мясо, сут/кг |
говядина |
3,010-7 |
|
|
Переход в мышцы рыбы из пресноводного водоема, л/кг |
куриные |
3,010+2 |
Коэффициенты для ниобия в этом коде не меняются уже боле 30 лет, а сами значения носят скорее ориентировочный характер. Ведь часто в решении подобных задач по оценке дозовых нагрузок от совокупности радионуклидов достаточно лишь показать низкую значимость отдельных нуклидов, и в этом случае количественная оценка и ее неопределенность носят второстепенное значение.
При подготовке кода ASTRAL во французском Institut de Radioprotection et de Sыretй Nuclйaire (IRSN) [47] для оценки накопления ниобия из почвы в растения были использованы коэффициенты из внутреннего отчета [48], приведенные в Таблица 1.6
Таблица 1.6. Коэффициенты накопления в системе почва-растительность для ниобия [48]
|
Листовые овощи |
Корнеплод |
Плодовые овощи |
зерновые |
корм. травы |
|
|
1,0E-02 |
1,5E-01 |
1,0E-02 |
1,0E-02 |
Большая работа была проделана авторами при подготовке технического документа МАГАТЭ - TRS № 472 [49] в отношении ряда радионуклидов, редко попадающих в объектив ученых. Ниже приводится выборка коэффициентов по миграции ниобия, полученная частично, как нетрудно заметить, экспертным способом, Таблица 1.7
Таблица 1.7. Коэффициенты перехода ниобия из почвы или диеты в пищевую продукцию [49]
|
Наименование параметра |
продукция |
Число иссл. |
среднее |
Мин. |
Макс. |
|
|
Коэффициент накопления: почва - растение, F, |
Злаки, зерно |
2 |
1,410-2 |
2,010-3 |
2,510-2 |
|
|
(Бк/кг свеж. вес)/(Бк/кг сух. вес) |
Листовые овощи |
2 |
1,710-2 |
8,010-3 |
2,510-2 |
|
|
Не листовые овощи |
1 |
8,010-3 |
||||
|
Корнеплоды |
2 |
1,710-2 |
8,010-3 |
2,510-2 |
||
|
Клубни |
1 |
4,010-3 |
||||
|
Пастбищная трава |
1 |
2,010-2 |
||||
|
Переход из диеты в молоко, сут/л |
Козье молоко |
1 |
6,410-6 |
|||
|
Коровье молоко |
1 |
4,110-7 |
||||
|
Переход из диеты в молоко, кг/л |
Козье молоко |
1 |
1,910-5 |
|||
|
Коровье молоко |
1 |
1,010-5 |
||||
|
Переход из диеты в мясо, сут/кг |
Говядина |
1 |
2,610-7 |
|||
|
Козлятина |
1 |
6,510-5 |
||||
|
Куриное мясо |
1 |
3,010-4 |
||||
|
Переход из диеты в яйца, сут/кг |
Куриные |
1 |
1,010-3 |
Во всех этих источниках под почвой подразумевается любой её тип. Как нетрудно видеть информация о коэффициентах накопления и коэффициентах перехода, собранные к настоящему времени, минимальна, она не конкретизирована для характерных типов почвы и параметров, описывающих сложную почвенную систему. Всё это говорит о том, что при разработке конкретных проектов возникнет необходимость проведения целой серии экспериментов, направленных на понимание миграционных свойств изотопов ниобия.
Литература
1. Мокров Ю.Г., Мокров К.Ю., Кизуб П.А., Блохин П.А., Сошников В.М. Изучение параметров источника гамма-излучения в районе Метлинского пруда на реке Тече. Часть 1. Постановка задачи и предварительные вариантные расчёты. Вопросы радиационной безопасности № 3, 2022. - с. 28-41.
2. Мокров Ю.Г. Изучение параметров источника гамма-излучения в районе Метлинского пруда на реке Тече. Ч. 2. Обоснование радионуклидного состава источника // Вопросы радиац. безопасности. - 2022. - № 4. - С. 39-57.
3. Мокров Ю.Г. Поведение ниобия-95 в водах реки Течи. Вопросы радиационной безопасности № 2, 2023. - с. 33-46.
4. Мокров Ю.Г. Распределение циркония-95 в донных отложениях реки Течи в 1952-1955 годах. Вопросы радиационной безопасности № 4, 2023. - с. 33-46.
5. Итоги изучения и опыт ликвидации последствий аварийного загрязнения территории продуктами деления урана / [З. Г. Антропова, Е. И. Белова, И. К. Дибобес и др.]; Под ред. А. И. Бурназяна; М-во здравоохранения СССР. - Москва : Энергоатомиздат, 1990.
6. Панченко С.В. Уровни радиоактивного загрязнения городской среды при аварии на Чернобыльской АЭС (на примере г. Припять). Препринт ИБРАЭ № IBRAE-2006-02, М., 2006, 68 с.
7. Shabalin, I. L. (2014). Niobium. Ultra-High Temperature Materials I, 531-607. doi:10.1007/978-94-007-7587-9_8.
8. Baes, C. F.Jr., Mesmer, R. E.: The Hydrolysis of Cations. John Wiley and Sons, NY (1976).
9. Wagman DD, WH Evans, VB Parker, RH Shumm, I Halow, SM Bailey, KL Churney, and RL Nuttall. 1982. “The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties. Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units.” J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Supplement No. 2:1-392.
10. Literature Review and Assessment of Plant and Animal Transfer Factors Used in Performance Assessment Modeling. Prepared by D.E. Robertson, D.A. Cataldo, B.A. Napier, K.M. Krupka, L.B. Sasser NUREG/CR-6825, PNNL-14321. _ U.S. Nuclear Regulatory Commission Office of Nuclear Regulatory Research Washington, DC 20555-0001. - 2003.
11. Rhodes, D. W.: The Effect of pH on the Uptake of Radioactive Isotopes from Solution by a Soil. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 21, 389 (1957).
12. Лапицкий А. В., Пчелкин В. А. Изучение продуктов растворимости ниобата с двухвалентными катионами; Вестник Московского университета: Москва, Вып. 11, 1956; стр. 69-74; № 5.
13. Лапицкий А. В. Исследование ниобатов и танталатов. Дисс. на соискание степени доктора химических наук. Москва, 1956. - 361 с.
14. Пачаджанов Д.Н. Основные черты геохимии ниобия и тантала в осадочном процессе. - Душанбе: изд-во "Дониш", 1975. - 204 с.
15. Логунов М.В. Комментарии к статье Ю.Г. Мокрова «Поведение ниобия-95 в водах реки Течи». Вопросы радиационной безопасности № 2, 2023. - с. 78-79.
16. Химия долгоживущих осколочных элементов / Под ред. акад. А.В. Николаева. - М.: Атомиздат, 1970. - 328 с.
17. Месяц С.П., Остапенко С.П. Оценка содержания и форм состояния ниобия в сточных водах переработки редкометальных руд Ловозерского массива с целью обоснования способа очистки // Экология ресурсопользования. Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельные статьи (спецвыпуск). - М.: изд-во "Горная книга", 2014. - № 12. - С. 20-28.
18. Абрамов П.А., Соколов М.Н. Координационная химия полиниобатов и танталатов // Координационная химия. - 2017. - Т. 43. - № 7. - С. 387-398.
19. Тимофеева-Ресовская Е.А. Распространение радиоизотопов по основным компонентам пресноводных водоемов. Свердловск: [б. и.], [1963]. - 78 с. ил.; 26 см. _ (Труды Института биологии/ Акад. наук СССР. Уральский филиал; Вып. 30).
20. Старик И.Е. Основы радиохимии. - Л.: Наука, 1969. - 648 с.
21. Кулик И. В., Чураков А. А. Основные черты гидрохимического режима некоторых озер северной части Челябинской области. Вестник рыбохозяйственной науки. 2016. Т. 3. № 4 (12). Октябрь. - с. 81-89.
22. Kulmala, S., Hakanen, M.: The Solubility of Zr, Nb and Ni in Groundwater and Concrete Water and Sorption on Crushed Rock and Cement. Report YJT-93-21, Nuclear Waste Commission of Finnish Power Companies, Helsinki (1993).
23. Еstrцm, M. E., Peltola, P., Viratsalo. J.J., Kotilainen, A. T., Salminen, R.: Niobium in boreal streams and sediments. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis 8, 139 (2008).
24. S. Shepard. J. Long, B. Sanipelli, 2009. Solid|liquid partition coefficients (Kd) for selected soils and sediments at Forstmark and Laxemark-Simpevarp. SKB Rapport R-09-27.
25. Sheppard S C, Sheppard M I, Tait J C, Sanipelli B L, 2006. Revision and meta?analysis of selected biosphere parameter values for chlorine, iodine, neptunium, radium, radon and uranium. Journal of Environmental Radioactivity, 89: 115-137.
26. Sheppard, M.I., 1992. The Soil Submodel, SCEMR1, for the Assessment of Canada's Nuclear Fuel Waste Management Concept. Report AECL-9577, COG-91-194. Atomic Energy of Canada Limited, Pinawa, Manitoba.
27. Zach, R., Amiro, B.D., Bird, G.A., Macdonald, C.R., Sheppard, M.I., Sheppard, S.C., Szekely, J.G., 1996. The disposal of Canada's nuclear fuel waste: a study of post closure safety of in-room emplacement of used CANDU fuel in copper containers in permeable plutonic rock. In: Biosphere Model, vol. 4. Atomic Energy of Canada Limited, Pinawa, Manitoba (Report AECL-11494-4, COG-95-552-4).
28. Sheppard, M.I., Thibault, D.H., Smith, P.A., Hawkins, J.L., 1994. Volatilization: a soil degassing coefficient for iodine. Journal of Environmental Radioactivity 25, 189-203.
29. Garland, T.R., Cataldo, D.A., Fellows, R.J., Wildung, R.E., 1987. Environmental Behaviour of Inorganic Anions. Report, PNL-6100-Part 2. Battelle Pacific Northwest Laboratory, 15-16.
30. Thibault D H, Sheppard M I, Smith P A, 1990. A critical compilation and review of default soil solid/liquid partition coefficients, Kd, for use in environmental assessments. Atomic Energy of Canada Limited, AECL?10125.
31. Sheppard S C, Evenden W G, 1988. The assumption of linearity in soil and plant concentration ratios: an experimental evaluation. Journal of Environmental Radioactivity 7: 211-247.
32. Sheppard M I, Hawkins J L, Smith P A, 1996. Linearity of iodine sorption and sorption capacities for seven soils. Journal of Environmental Quality, 25:1261-1267.
33. Пеков И.В. Минералогия литофильных редких элементов: НИОБИЙ и ТАНТАЛ
34. Heini Ervanne, Martti Hakanen, and Jukka Lehto Modelling of niobium sorption on clay minerals in sodium and calcium perchlorate solutions. Radiochim. Acta 2014; 102(9): 839-847.
35. Глаголенко Ю.В., Дрожко Е.Г., Мокров Ю.Г. и др. Методика реконструкции радионуклидного состава и активности осколков деления, накапливающихся в облучённом уране на момент его радиохимической переработки на заводе "Б" ПО "Маяк" в начале 1950-х гг. // Вопросы радиац. безопасности. - 2008. - Спецвыпуск. - С. 35-51.
36. Глаголенко Ю.В., Дрожко Е.Г., Мокров Ю.Г. и др. Восстановление параметров источника сбросов жидких радиоактивных отходов радиохимического производства в р. Течу. Сообщение 1. Разработка методики и основные результаты // Вопросы радиац. безопасности. - 2008. - Спецвыпуск. - С. 76-91.
37. IAEA, 2010. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments. (IAEA) Technical Report Series no. 472, Vienna, Austria.
38. Мокров Ю.Г. Радиоактивное загрязнение прибрежных участков в результате уноса водного аэрозоля с акватории реки Течи // Вопросы радиац. безопасности. - 2023. - № 4. - С. 69-81.
39. Germund Tyler1 & Tommy Olsson. Plant uptake of major and minor mineral elements as influenced by soil acidity and liming. Plant and Soil 230: 307-321, 2001. © Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands.
40. Lothenbach, B., Ochs, M., Wanner, H., Yui, M.: Thermodynamic Data for the Speciation and Solubility of Pd, Pb, Sn, Sb, Nb and Bi in Aqueous Solution. Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC). Report TN8400 99-011 (1999).
41. Talerico, C., Ochs, M., Giffaut, E.: Solubility of niobium(V) under cementitious conditions: importance of calcium niobate. Mat. Res. Soc. Symp. proc. 824, 443 (2004).
42. Tetsuji Yamaguchi, Saki Ohira, Ko Hemmi, Logan Barr, Asako Shimada, Toshikatsu Maeda and Yoshihisa Iida. Consideration on modeling of Nb sorption onto clay minerals. Radiochim. Acta 2020; 108(11): 873-877.
43. Literature Review and Assessment of Plant and Animal Transfer Factors Used in Performance Assessment Modeling. Manuscript Completed: June 2003. Date Published: August 2003. Prepared by D.E. Robertson, D.A. Cataldo, B.A. Napier, K.M. Krupka, L.B. Sasser Pacific Northwest National Laboratory Richland, WA 99352. NUREG/CR-6825. PNNL-14321.
44. Ames LL, and D Rai. 1978. Radionuclide Interactions with Soil and Rock media. Volume 1: Processes Influencing Radionuclide Mobility and Retention, Element Chemistry and Geochemistry, and Conclusions and Evaluations. EPA 520/6-78-007-a, U.S. Environmental Protection Agency, Las Vegas, NV.
45. Onishi Y, RJ Serne, EM Arnold, and C E Cowan, and FL Thompson. 1981. Critical Review: Radionuclide Transport, Sediment Transport, and Water Quality Mathematical Modeling; and Radionuclide Adsorption/Desorption Mechanisms. NUREG/CR-1322 (PNL-2901) prepared for the U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C. by Pacific Northwest Laboratory, Richland, WA.
46. Phillips SL, FV Hale, LF Silvester, and MD Siegel. 1988. Thermodynamic Tables for Nuclear Waste Isolation. NUREG/CR-4864 (also listed as LBL-22860 and SAND87-0323), U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C.
47. Общие положения безопасности АЭС. Методы расчёта распределения радиоактивных веществ с АЭС и облучение окружающего населения. Нормативно-технический документ стран-членов СЭВ и СФРЮ 38.220.56-84. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
48. Generic models and parameters for assessing the environmental transfer of radionuclides from routine releases. Exposure of critical groups // Safety Series No. 57. Procedure and Data. - Vienna: IAEA, 1982.
49. Booth R.S. A systems analysis model for calculation radionuclide transport between receiving waters and bottom sediments // Environmental toxicity of aquatic radionuclides: Models and Mechanisms, Ann Arbor, MI: Ann Arbor Science, 1976. - Р. 133-164.
50. Booth R.S. A systems analysis model for calculation radionuclide transport between receiving waters and bottom sediments. ORNL-TM-4751. 1975.
51. Lerman, А. "Transport of Radionuclide in Sediments," Proc. Third Natl. Sутр. Radioecology, Vol. 2, Мау 10-12, 1971, Oak Ridge, Tennessee, CONF-710501-P2, National Technical Information Service, U.S. Department of Commerce, Springfield, Virginia, рр. 936-944.
52. IAEA, 1994. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in temperate environments, International Atomic Energy Agency (IAEA) Technical Report Series no. 364, Vienna, Austria.
53. Технический отчёт МАГАТЭ №1616 «Quantification of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments for Radiological Assessments»// IAEA, VIENNA, 2009 - 616 с.
54. RESRAD-BIOTA: A tool for implementing a graded approach to biota dose evaluation. ISCORS Technical Report 2004-02; DOE/EH-0676. National Technical Information Service, Springfield, VA. The Office of Health, Safety and Security [Электронный ресурс]: DOE/EH-0676. Режим доступа: http://homer.ornl.gov/sesa/environment/bdac/resrad.html>.
55. ASTRAL V2.2: A new version to better assess post-accidental situations // Ph. Calmon and C. Mourlon. Radioprotection, Suppl. 1, vol. 40 (2005) S839-S844.
56. Metivier J.M., Bйnйdetti J.C. Recueil de donnйes de paramиtres radioйcologiques : le facteur de transfert racinaire standard. DPEI/SERE 93/068 -1993.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения об элементе. Его применение, физические и химические свойства. Ниобий в свободном состоянии, его соединения с галогенами, карбидами и нитридами. Оксиды металла и их соли. Добыча ниобия на территории России. Страны лидеры в его производстве.
реферат [136,6 K], добавлен 17.05.2015Понятие и сравнительная характеристика элементов ниобия и тантала, особенности их строения, физические и химические свойства. Оксиды, кислоты и их соли, соединения ниобия и тантала. Направления и сферы практического применения исследуемых элементов.
курсовая работа [47,6 K], добавлен 25.06.2015Основные способы разложения танталитовых и колумбитовых концентратов 60-70 % плавиковой кислотой при нагревании. Разложение лопаритовых концентратов методом хлорирования и сернокислотным способом. Получение компактных металлических тантала и ниобия.
курсовая работа [25,1 K], добавлен 07.03.2015Краткий обзор основных сфер использования редких металлов: лития, тантала, ниобия, галлия, индия, ниобия, бериллия, неодима и самария. Широкое применение редких металлов в микрочипах, платах, компьютерных технологиях, при производстве фотоэлементов.
презентация [1,3 M], добавлен 08.04.2013Характеристика кристаллической структуры ниобия и ванадия, ее симметрия и междоузлия. Распространение элементов Nb и V в природе. Фазовые равновесия системы. Формулы для кристаллографических расчетов. Построение стереографических проекций ГЦК решетки.
контрольная работа [391,5 K], добавлен 08.04.2013Кристаллическая структура ниобия, золота и их сплавов; количество и положение междоузлий. Диаграмма состояния системы Nb-V; график зависимости периода кристаллической решетки от состава сплава; стереографические проекции; кристаллографические расчеты.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.05.2013Поведение рудных элементов в процессе дифференциации магматического расплава. Методы определения рубидия, стронция и ниобия, их применение. Рентгенофлуоресцентное определение редких элементов, основы анализа. Матричные эффекты, способ стандарта-фона.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 01.06.2009Токсическое действие фенола и формальдегида на живые организмы, методы их качественного определения. Количественное определение фенола в пробах природных вод. Метод для определения минимальных концентраций обнаружения органических токсикантов в воде.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 20.05.2013История открытия урана, его физические и химические свойства. Сферы применения уранат натрия, соединений урана, карбида урана-235 в сплаве с карбидом ниобия и карбидом циркония. Изотопы урана как разновидности атомов (и ядер) химического элемента.
реферат [17,9 K], добавлен 19.12.2010Исследование процесса каталитической переработки отходов пластмасс в присутствии новых катализаторов на основе природных минералов и отходов промышленных производств в жидкие топлива. Установление оптимальных режимов проведения данного процесса.
дипломная работа [930,2 K], добавлен 24.04.2015Сущность феномена радиоактивности, история его открытия и изучения, современные знания, их значение и применение в различных сферах. Виды радиоактивных излучений, их характеристика и отличительные черты. Порядок и этапы альфа-, бета-, гамма-распада.
курсовая работа [221,4 K], добавлен 10.05.2009Рассмотрение методов проведения реакций ацилирования (замещение водорода спиртовой группы на остаток карбоновой кислоты). Определение схемы синтеза, физико-химических свойств метилового эфира монохлоруксусной кислоты и способов утилизации отходов.
контрольная работа [182,3 K], добавлен 25.03.2010Химическое строение, свойства и методы определения полихлордибензодиоксинов, полихлордибензофуранов, полихлобифенилов. Механизм токсического действия полихлордибензодиоксинов, полихлордибензофуранов на живые организмы и химические типы процесса.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 27.09.2013Характеристика факторов, влияющих на процесс термолиза нефтяного остаточного сырья с серосодержащей добавкой. Рассмотрение способов переработки и утилизации тяжелых продуктов нефтяного происхождения. Анализ конструктивных особенностей дуктилометра.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 25.07.2015Рассмотрение методов синтеза комплексных соединений рения (IV) с некоторыми аминокислотами в различных средах. Установление состава и строения исследуемых комплексообразований методами химического, ИК-спектрального и термогравиметрического анализа.
реферат [28,5 K], добавлен 26.11.2010Практические аспекты изучения клатратообразования. Влияние фактора растворителя на природу строения сольватов. Методы кристаллизации полиморфов. Получение монокристаллов изученных веществ, определение кристаллографических параметров и сбор данных.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 25.06.2015Химические и физические свойства воды. Переход в твёрдое и газообразное состояние. Вода в природе, ее роль в геологии и истории планеты. Изучение природных вод, их взаимодействия с атмосферой и литосферой. Применение воды в хозяйственной деятельности.
реферат [831,5 K], добавлен 24.11.2014Общая характеристика ртути, свойства соединений, ее получение и применение. Отравление ртутью и ее соединениями. Тиоцианат (роданид) ртути: история получения, характерные реакции и воздействие на живые организмы. Практическое получение тиоцианата ртути.
курсовая работа [78,6 K], добавлен 28.05.2009Характеристика методов анализа, используемых в аналитическом контроле состава природных и сточных вод. Изучение сорбционных свойств отходов металлургических предприятий как компонентов фильтровальных веществ. Сорбция малых количеств масел, фильтрование.
курсовая работа [369,9 K], добавлен 07.07.2012Изучение контролируемых свойств и показателей качества природных вод как дисперсных систем. Влияние на них малых концентраций кислот и щелочей. Предельное значение степени гидролиза солей в природных водах. Растворение газов атмосферы и кислорода в воде.
контрольная работа [273,5 K], добавлен 07.08.2015
