地球化学模拟在高放废物地质处置中的应用与发展

随着核能事业的发展,高放废物的处理和处置问题日益突出.其中,研究高放废物在环境介质中的吸附、扩散和迁移行为是获取放射性核素对周围环境和人群健康影响的基础参数的最重要和最直接的途径.近年来,人们利用已有的实验数据及核素的基础热力学和动力学数据,附以相应的数学模型,建立了一些地球化学模拟软件,用于分析核素在地质介质中可能发生的连续性和长期性变化.目前,国内外常用的地球化学模拟软件有十多种.本文从热力学平衡计算原理、种态分布计算方法和表面配位模型假设等几个方面对地球化学模拟软件进行了简要介绍,对近年来地球化学模拟软件在核素种态分布计算和表面配位模型模拟两方面的应用进行了举例分析,并以Ca-U-CO3配合物为例,说明完备的热力学数据对地球化学模拟软件发展的重要性,以期促进我国地球化学模型的应用和发展.     

化学模拟在反应堆水化学课程中的应用

高温高压化学反应对反应堆设备的可靠性、反应堆性能的控制、核电站运行的安全持久性等具有重要影响，但相关实验难以在高校教学中开展。借助PHREEQC程序及最新热力学数据，建立了反应堆一回路硼酸-氢氧化锂添加配比、腐蚀沉淀物产生及二回路pH控制方案的化学反应模型。运用化学模拟来教学，促进了学生对所学知识的理解与掌握，丰富了现代教学方法。相关模型对核电企业的培训也具有一定参考价值。     

Fe（Ⅱ）-矿物对亚硒酸的还原作用

79Se是核反应过程中产生的长半衰期（T1/2=2.95×105年）裂片产物核素,具有化学和辐射双重毒性,是高放废物地质处置中重点关注的几个放射性核素之一.硒的溶液化学性质比较特殊,以高价态形式存在的硒酸和亚硒酸,几乎不受溶解度控制,并难以被黏土或花岗岩等处置库围岩介质所吸附,迁移性极强,而当其以低价态（0、–I、–II）形式存在时,易形成固体沉淀.因此将高价态的硒还原生成沉淀是阻滞79Se迁移的最主要方式.从另一方面讲,Fe（II）-矿物是自然界中普遍存在的具有还原性的物质.本文对近年来国内外在Fe（II）-矿物还原亚硒酸方面开展的研究工作进行了一个回顾,并从热力学的角度,对这些矿物还原亚硒酸的可行性及控制产物生成的因素进行了分析.     

Tenua程序应用于放射性衰变的计算

借助Tenua动力学模拟程序,探讨了放射性衰变模拟计算在放射化学课程中的应用。对于连续衰变、分支衰变以及复杂的放射性衰变系,建立了相应的活度计算模型。模拟计算增加了计算结果的表现形式,促进了学生对所学知识的理解与掌握,丰富了现代教学方法。