Теоретично и експериментално изследване на биогеохимичното поведение на Америций-241 при условия

Университет Анри Поанкаре Нанси I RP2E Докторска училищна лаборатория за минерални микроорганизми Взаимодействия органични вещества в почвите Теоретично и експериментално изследване на биогеохимичното поведение на Америций-241 при опростени ризосферни условия Приложение във варовикова земеделска почва ТЕЗА Представена за получаване на званието доктор на университета Анри Поанкаре Нанси I Специалност: почвознание и геомикробиология от инженер Томас Перие ENSG Публично защитена пред изпитната комисия на 15 юни 2004 г. в кадараша на INSTN Състав на журито Pierre Toulhoat Репортер Изследовател директор CEA, ISA University of Lyon Philippe van Cappellen Професор-репортер, Университет в Утрехт, Холандия Michel Jauzein Изпитващ професор, Университет в Нанси Arnaud Martin-Garin Examiner Инженер-изследовател, IRSN/DEI, Cadarache Christian Mustin Изследовател изследовател, CNRS LIMOS, Nancy Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire Radioecology and Ecotoxicology Laboratory CE Cadarache 13115 St Paul-lez-Durance Cedex

изследване

Тази дипломна работа е написана под L A TEX Distribution MiKTeX 2.2 (http://www.miktex.org/) WinEdt 5.3 редактор (http://www.winedt.com/)

iii На моите родители и на теб дядо.

Съдържание Благодарности Съдържание Списък на фигурите Списък на таблици Номенклатура Речник и съкращения v xv xx xxii xxiv xxvii Общо въведение xxix A Библиографско проучване 1 I Америций радио замърсител на околната среда 3 1 Представяне на америций. 3 1.1 Радиоизотопи на Америций и производство. 4 1.2 Употреби и произход на америций. 5 2 Замърсяване с частици от околната среда с америций. 6 2.1 Замърсяване на всички отделения. 6 2.2 Замърсяване на почвата. 6 3 Здравни данни Рискове. 10 4 Химични свойства на америция. 10 4.1 Електронни и йонни свойства Аналози. 10 4.2 Степени на окисление Am 3+ (III). 11 II Ризосферата, хетерогенен и сложен интерфейс 13 1 Почвата, хетерогенна структурирана пореста среда. 14 1.1 Пореста среда с три фази. 14 1.2 Структура, структура и порьозност на почвата. 14 1.3 Почвена вода. 18 2 Биологично активен интерфейс. 21 ix

Съдържание xv C Хидродинамично моделиране 265 1 Програма за изчисляване на моментите на DTS в MathCad. 265 2 Програма за решаване на CDE и MIM модели в MathCad. 265 D IRSN-LRE термодинамична база данни 275 E Колони, наситени с вода 279 1 Референтни условия. 280 2 Условия при наситеност с Ca 2+. 282 3 Условия Глюкоза. 284 4 Цитратни условия. 286 5 Условия Глюкоза + цитрат (1). 288 6 Условия Глюкоза + цитрат (2). 290 7 Условия Глюкоза + цитрат (3). 292 8 Условия Глюкоза + лимонена киселина (1). 292 9 Условия Глюкоза + лимонена киселина (2). 293 F Колони, ненаситени с вода 295 1 Референтни условия. 296 2 Глюкозни условия (1). 298 3 Глюкозни условия (2). 300

xvi Съдържание

xxii Списък на таблици XI.2 Степен на разграждане на глюкозни и цитратни въглеродни субстрати в колоните. 158 XII.1 Основни химични характеристики на почвата. 173 XII.2 Състав на еталонния разтвор (REF). 174 XII.3 241 Am ремобилизиран по време на партидни експерименти. 176 XII.4 Физически и хидродинамични свойства на наситени и ненаситени почвени колони. 177 XII.5 241 Am в елуати по време на експерименти с колони. 180 XIII.1 Спецификация в разтвор на Am при различни сценарии на разграждане на глюкозата и прием на цитрат. 200 XIII.2 Масови баланси от 241 Am, Ca T, Fe T (Fe L) и Al T, освободени в колоните. 202 A.1 Пълни почвени анализи на CAD почвата. 246 B.1 Аналитични условия за анализи на капилярна електрофореза. 261 Г.1 Константи на стабилност за калц-карбоновата система. 276 D.2 Константи на стабилност за неорганични Am (III) лиганди, присъстващи в почвени разтвори. 277 D.3 Константи на стабилност за цитрат. 278

BM номенклатурен баланс на масата на индикатора [] C, C l концентрация на разтвореното вещество в течната фаза [ML 3] C (t) сигнали за концентрация [ML 3] C s концентрация, фиксирана върху твърдата фаза [MM 1] D коефициент на видимост дисперсия [L 2 T 1] D 0 молекулна дифузия на разтвореното вещество във вода [L 2 T 1] D m дифузионно-дисперсионен коефициент в подвижната фракция (MIM) [L 2 T 1] E (ts) разпределение на времената престой [ T 1] K константа на Хенри [T 2 L 2] K константа на стабилност K (θ), K s хидравлична проводимост, хидравлична проводимост при насищане [LT 1] K d коефициент на разпределение твърдо/течно [L 3 M 1] K O2 Константа на Хенри на кислород [T 2 L 2] K s0 LM msn 0 разтворимост продукт дължина на колоната [L] количество субстрат [M] маса суха почва [M] количество инжектиран индикатор [M] P парциално налягане на газа [ML 1 T 2] P e Пекле число [] Q обемен поток [L 3 T 1] q Дарси скорост или масов поток [LT 1] R коефициент на забавяне [] S входна повърхност и изход на колона [L 2] xxiii