低碳钢腐蚀产物与Pu的氧化还原反应研究
发布时间：2020-12-03 10:42
本文针对高放废物处置库地下水环境中,包装容器低碳钢腐蚀产物与Pu之间的氧化还原反应开展研究,获取腐蚀产物与Pu之间的氧化还原动力学方程与反应常数,以及影响特征,为高放废物地质处置安全评价提供技术参数。论文基于高放废物的超长期（可能上万年）处置过程中,处置库遭到天然或人为的作用,工程屏障层被破坏,核废物容器（低碳钢）受到地下水的侵蚀,核废物发生泄漏迁移这一背景。为了探究腐蚀产物对Pu氧化还原反应研究,用电化学实验室模拟研究了低碳钢储物罐在地下水环境中的腐蚀过程,通过PHREEQC模拟分析了Pu在腐蚀溶液及地下水中种态的分布情况,探讨了腐蚀溶液及地下水溶液对Pu在两种地质介质中的吸附机理和动力学影响过程。为后续指导Pu在地质环境中的屏障技术提供指导意见,对核废物安全处置工作具有科学意义。主要研究内容与结论如下:（1）用电化学的方法获得低碳钢在溶液中的腐蚀电位,通过腐蚀电位加快腐蚀低碳钢获得腐蚀产物。不同条件下的溶液对低碳钢腐蚀电位及腐蚀电位密度都会产生一定影响。通过XRD对腐蚀产物分析,低碳钢腐蚀产物主要为α-FeOOH、Fe3O4,在地下水环境...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高放废物地质处置库示意图
2 Pu 在美国尤卡山地下水溶液中的 Eh-pH 图（CPu= 10人(Amayri, S, et al.,2016; 蒋京呈, 等,2016; 于静,Pu 在不同地下水中的存在种态，模拟发现 Pu 在一定条件下，Pu 可以与地下水溶液中的 SO42-、CSO4+、Pu(SO4)2-、PuCO3+、PuCl2+等化合物；在中与 OH-结合形成 Pu(OH)4，在氧化性较强和碱性)的化合物。同时，模拟发现 CO2浓度、O2含量、 Pu 在地下水溶液和地质介质中的种态分布；Bc, R,2016)通过萃取的方法证明。pH=3-10 之间时， Pu（4% Pu(Ⅲ)，85% Pu(IV)，11% Pu(Ⅴ)），当(VI)和 Pu(Ⅲ)，随着时间的推移 Pu(VI)逐渐向 P)占主导地位并保持稳定。中性环境中一周后发现三种价态在一定条件下可以相互转化；研究发现A, et al.,2007; Tanaka, K, et al.,2009; Powell, B A, e(Conroy, N A, et al.,2017; Zhao, P, et al.,2016; Wong
第 2 章 低碳钢腐蚀产物研究于极化曲线测量的装置如 2-1 所示，实验前，预先向 300 ml 电解槽中（b）加入特定电解液，通入高纯 N2（99.999%）约 30min 除去溶液中的氧气率约 3ml/s，在实验过程中始终保持电解池中充满高纯 N2以隔离空气的验条件为 25℃。化学工作站测得极化曲线，根据极化曲线获得腐蚀电压，用 PS-1 阳极入恒定的电压，让低碳钢在特定溶液中腐蚀获得相应的腐蚀产物。用极极化仪获得腐蚀产物的装置如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q235钢在甘肃北山地区地下水模拟液及高压实膨润土环境下的腐蚀行为[J]. 郑珉,黄彦良,西方笃,路东柱,张杰,王秀通,温娟,李玉红,刘月妙. 中国腐蚀与防护学报. 2016(05)
[2]利用CHEMSPEC模拟计算Np和Pu在北山地下水中的种态分布及其在水合氧化铁上的吸附[J]. 蒋京呈,王晓丽,蒋美玲,周万强,王祥云,杜良,刘春立. 中国科学:化学. 2016(08)
[3]地下水环境中钚形态分布研究进展[J]. 刘艳,李成邦,王东文,张灏,陈晓谋,张向东. 环境科学与技术. 2016(01)
[4]高放废物深地质处置环境中低碳钢腐蚀行为的研究进展[J]. 薛芳,魏欣,董俊华,柯伟. 腐蚀科学与防护技术. 2015(05)
[5]高放核废物处置库T-M耦合数值模拟[J]. 王胜. 沈阳大学学报(自然科学版). 2014(03)
[6]模拟高放废物地质处置环境下重碳酸盐浓度对低碳钢活化/钝化腐蚀倾向的影响[J]. 文怀梁,董俊华,柯伟,陈文娟,阳靖峰,陈楠. 金属学报. 2014(03)
[7]工业纯Ti在模拟高放废物地质处置环境中的缝隙腐蚀行为[J]. 魏欣,董俊华,柯伟. 金属学报. 2013(06)
[8]水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响[J]. 王孝强,李平川,冷阳春,庹先国,宿吉龙,岳萍. 原子能科学技术. 2013(04)
[9]重碳酸盐溶液中SO42-和Cl-对低碳钢活化/钝化腐蚀行为的影响[J]. 阳靖峰,董俊华,柯伟. 金属学报. 2011(10)
[10]深地质处置——高放废物的最终去向[J]. 苏锐. 中国核工业. 2011(08)
硕士论文
[1]低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为[D]. 文怀梁.中国科学技术大学 2014
本文编号：2896295
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高放废物地质处置库示意图
2 Pu 在美国尤卡山地下水溶液中的 Eh-pH 图（CPu= 10人(Amayri, S, et al.,2016; 蒋京呈, 等,2016; 于静,Pu 在不同地下水中的存在种态，模拟发现 Pu 在一定条件下，Pu 可以与地下水溶液中的 SO42-、CSO4+、Pu(SO4)2-、PuCO3+、PuCl2+等化合物；在中与 OH-结合形成 Pu(OH)4，在氧化性较强和碱性)的化合物。同时，模拟发现 CO2浓度、O2含量、 Pu 在地下水溶液和地质介质中的种态分布；Bc, R,2016)通过萃取的方法证明。pH=3-10 之间时， Pu（4% Pu(Ⅲ)，85% Pu(IV)，11% Pu(Ⅴ)），当(VI)和 Pu(Ⅲ)，随着时间的推移 Pu(VI)逐渐向 P)占主导地位并保持稳定。中性环境中一周后发现三种价态在一定条件下可以相互转化；研究发现A, et al.,2007; Tanaka, K, et al.,2009; Powell, B A, e(Conroy, N A, et al.,2017; Zhao, P, et al.,2016; Wong
第 2 章 低碳钢腐蚀产物研究于极化曲线测量的装置如 2-1 所示，实验前，预先向 300 ml 电解槽中（b）加入特定电解液，通入高纯 N2（99.999%）约 30min 除去溶液中的氧气率约 3ml/s，在实验过程中始终保持电解池中充满高纯 N2以隔离空气的验条件为 25℃。化学工作站测得极化曲线，根据极化曲线获得腐蚀电压，用 PS-1 阳极入恒定的电压，让低碳钢在特定溶液中腐蚀获得相应的腐蚀产物。用极极化仪获得腐蚀产物的装置如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q235钢在甘肃北山地区地下水模拟液及高压实膨润土环境下的腐蚀行为[J]. 郑珉,黄彦良,西方笃,路东柱,张杰,王秀通,温娟,李玉红,刘月妙. 中国腐蚀与防护学报. 2016(05)
[2]利用CHEMSPEC模拟计算Np和Pu在北山地下水中的种态分布及其在水合氧化铁上的吸附[J]. 蒋京呈,王晓丽,蒋美玲,周万强,王祥云,杜良,刘春立. 中国科学:化学. 2016(08)
[3]地下水环境中钚形态分布研究进展[J]. 刘艳,李成邦,王东文,张灏,陈晓谋,张向东. 环境科学与技术. 2016(01)
[4]高放废物深地质处置环境中低碳钢腐蚀行为的研究进展[J]. 薛芳,魏欣,董俊华,柯伟. 腐蚀科学与防护技术. 2015(05)
[5]高放核废物处置库T-M耦合数值模拟[J]. 王胜. 沈阳大学学报(自然科学版). 2014(03)
[6]模拟高放废物地质处置环境下重碳酸盐浓度对低碳钢活化/钝化腐蚀倾向的影响[J]. 文怀梁,董俊华,柯伟,陈文娟,阳靖峰,陈楠. 金属学报. 2014(03)
[7]工业纯Ti在模拟高放废物地质处置环境中的缝隙腐蚀行为[J]. 魏欣,董俊华,柯伟. 金属学报. 2013(06)
[8]水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响[J]. 王孝强,李平川,冷阳春,庹先国,宿吉龙,岳萍. 原子能科学技术. 2013(04)
[9]重碳酸盐溶液中SO42-和Cl-对低碳钢活化/钝化腐蚀行为的影响[J]. 阳靖峰,董俊华,柯伟. 金属学报. 2011(10)
[10]深地质处置——高放废物的最终去向[J]. 苏锐. 中国核工业. 2011(08)
硕士论文
[1]低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为[D]. 文怀梁.中国科学技术大学 2014
本文编号：2896295
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2896295.html
