بررسي مدل سازي سنگ معدن wiikit به صورت ماتريكس پسماند پرتوزا با مطالعه ي رفتار اتم هاي U و Th در آن

The Modelling Investigation ofWiikit Ore as Radioactive Waste Matrices by Studying Behavior of its U and Th Atoms

در اين پژوهش، مدل سازي سنگ معدن اورانيوم wiikit به منظور ذخيره ي پسماند پرتوزاي HLW بررسي شد. ابتدا با استفاده از روش بلورشناسي پرتوايكس مشخص شد كه wiikit ساختار متاميكت دارد. هم چنين، روش SEM نشان داد شامل فاز U و فازهاي مختلف معدني است كه خود دليل بر ساختار بي شكل سنگ معدن است. به منظور تعيين تركيب شيميايي نمونه، روش EMP استفاده شدكه حاكي از وجود 4%U در نمونه است. با بهره گيري از كروماتوگرافي تبادل يوني به وسيله ي مبادله كننده هاي آنيوني ۸-۱۷-Dowex AB، عناصر پرتوزاي U و Th جداسازي و تخليص شدند. سپس با آبكاري مولكولي، چشمه هاي U و Th تهيه شد و طيف نگاري آلفاي چشمه هاي U و Th كاهش قابل توجهي را در نسبت پرتوزايي U۲۳۴ /U۲۳۸ نشان داد كه ناقض تعادل پايدار در سري پرتوزايي U۲۳۸ است. در نهايت، بر اساس اطلاعات به دست آمده از رفتار اتم هاي U و Th در اين نوع wiikit، اين نتيجه حاصل شد كه مدل شدن wiikit به صورت ماتريكس پسماندهاي پرتوزاي ۲۳۷Np، ۲۳۹Pu، ۲۴۱Am، ۲۴۲Cm، ۲۴۴Cm و ساير راديوايزوتوپ هاي سنگين، مشروط به افزودن اكسيدهاي خنثي مثل AL2O3, SiO2 و Fe2O3 است.

This research is dedicated to modeling the wiikit uranium ore for HLW radioactive waste storing. At first, during X-ray Crystallography it was determined that wiikit has metamict structure. Then SEM revealed the U phase and different mineral phases that could be regarded as a reason for being amorphous. EMP was used to determine the chemical composition of the sample showing that wiikit contains 4% of uranium. The radioactive elements U and Th were separated by ion exchange chromatography using Dowex AB-17-8 anion exchanger. During the next stage, the U and Th sources were prepared by molecular plating. Alpha-spectroscopy of the U and Th sources revealed high deficit in 234U1238U activity ratios, which violates secular equilibrium in the series of 238U decay. Finally, according to the results obtained by the behavior analysis of the U and Th atoms in this wiikit, modeling of the wiikit as 237Np, 239Pu, 241Am, 242Cm, 244Cm radioactive waste matrices and other heavy radioisotopes was performed when neutral oxides such as AhOJ,Si02, Fe203 were added.