TY - JOUR

T1 - Исследование валентных форм нахождения урана в осадке фосфатных фаз

AU - Богуславский, А. Е.

AU - Гаськова, Ольга Лукинична

AU - Софронова, С. М.

AU - Сараев, Андрей Александрович

AU - Винокуров, Захар Сергеевич

AU - Сафонов, Алексей Владимирович

N1 - Исследование валентных форм нахождения урана в осадке фосфатных фаз / А. Е. Богуславский, О. Л. Гаськова, С. М. Софронова [и др.] // Геология и геофизика. – 2025. – Т. 66, № 10. – С. 1298-1311. – DOI 10.15372/GiG2025141. – EDN NHYKJN. Статья выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ (№ 24-27-00319).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Эксперименты по удалению ионов уранила (UO22+) из двух Ca-содержащих техногенных и модельного растворов проведены путем нейтрализации раствором гидрофосфата натрия Na2HPO4, поскольку известно свойство фосфатов поглощать и удерживать радионуклиды. Исследование химического состава осадков проводилось методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, уточнение структуры - с помощью рентгенодифракционных исследований. Подтверждено образование гидроксиапатита, в двух образцах дополнительно кристаллизовался брушит - дигидрат гидрофосфата кальция CaH(PO4)•(H2O)2. В нем отмечено замещение кальция ураном (до 15%). При идентификации степени окисления урана наблюдалось наличие урана в степенях окисления U4+, U5+ и U6+, причем U5+ составлял до 30-35 ат. % от общего количества.Сканирующая электронная микроскопия не позволила выделить фазы с содержанием урана выше 18%. Уран фиксируется на краевых частях зерен, что косвенно свидетельствует о сорбционном характере его накопления. Термодинамические расчеты показали вероятность образования при измеренных Eh-pH параметрах самостоятельных фаз урана, таких как ß-UO2,333, ß-UO2(OH)2 и NaUO2O(OH) кларкеита. Пересыщение растворов и спонтанное формирование твердых частиц гидроксиапатита и брушита приводят к смене первоначального отношения Ca/PO4, причем отношения Р/Ca и Ca/O, как и элементный состав в приповерхностном слое трех осадков не являются строго постоянными. Новообразованная фаза состоит из выделений, различных по размеру, степени деформированности, наличию сорбционных поверхностных групп, что отражается на механизме захвата соединений урана. Результаты проведенного исследования демонстрируют необходимость дальнейшего изучения осаждения урана при кристаллизации фосфатов. Устойчивость фосфатных фаз показывает высокую надежность фосфатных барьеров безопасности для предприятий, связанных с выделением урана, также эти процессы могут быть использованы для ремедиации участков водоносных горизонтов, загрязненных радионуклидами.

AB - Эксперименты по удалению ионов уранила (UO22+) из двух Ca-содержащих техногенных и модельного растворов проведены путем нейтрализации раствором гидрофосфата натрия Na2HPO4, поскольку известно свойство фосфатов поглощать и удерживать радионуклиды. Исследование химического состава осадков проводилось методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, уточнение структуры - с помощью рентгенодифракционных исследований. Подтверждено образование гидроксиапатита, в двух образцах дополнительно кристаллизовался брушит - дигидрат гидрофосфата кальция CaH(PO4)•(H2O)2. В нем отмечено замещение кальция ураном (до 15%). При идентификации степени окисления урана наблюдалось наличие урана в степенях окисления U4+, U5+ и U6+, причем U5+ составлял до 30-35 ат. % от общего количества.Сканирующая электронная микроскопия не позволила выделить фазы с содержанием урана выше 18%. Уран фиксируется на краевых частях зерен, что косвенно свидетельствует о сорбционном характере его накопления. Термодинамические расчеты показали вероятность образования при измеренных Eh-pH параметрах самостоятельных фаз урана, таких как ß-UO2,333, ß-UO2(OH)2 и NaUO2O(OH) кларкеита. Пересыщение растворов и спонтанное формирование твердых частиц гидроксиапатита и брушита приводят к смене первоначального отношения Ca/PO4, причем отношения Р/Ca и Ca/O, как и элементный состав в приповерхностном слое трех осадков не являются строго постоянными. Новообразованная фаза состоит из выделений, различных по размеру, степени деформированности, наличию сорбционных поверхностных групп, что отражается на механизме захвата соединений урана. Результаты проведенного исследования демонстрируют необходимость дальнейшего изучения осаждения урана при кристаллизации фосфатов. Устойчивость фосфатных фаз показывает высокую надежность фосфатных барьеров безопасности для предприятий, связанных с выделением урана, также эти процессы могут быть использованы для ремедиации участков водоносных горизонтов, загрязненных радионуклидами.

KW - СОРБЦИЯ УРАНА

KW - ОКСИДЫ УРАНА

KW - ОЧИСТКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД

KW - ВАЛЕНТНОЕ СОСТОЯНИЕ

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=82483579

U2 - 10.15372/GiG2025141

DO - 10.15372/GiG2025141

M3 - статья

VL - 66

SP - 1298

EP - 1311

JO - Геология и геофизика

JF - Геология и геофизика

SN - 0016-7886

IS - 10

ER -