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《鈾酰在鈉蒙脫石（001）面上吸附行為的分子模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文鈾酰在鈉蒙脫石（001）面上吸附行為的分子模擬摘要隨著世界核技術(shù)及核工業(yè)的迅速發(fā)展，其產(chǎn)生的大量廢棄物的安全處理已經(jīng)成為人類密切關(guān)注的問題。鈾作為核反應(yīng)的燃料及最終廢物的主要組成，是核燃料循環(huán)中的中心元素。它具有較高的移動(dòng)性且極易與有機(jī)及無機(jī)物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合作用。因此，鈾和它的衰變產(chǎn)物是環(huán)境中的有害污染物。目前國(guó)際上公認(rèn)的處置高放廢物最合適有效的方法即為深地質(zhì)處置。膨潤(rùn)土具有十分優(yōu)良的核素吸附性質(zhì)和非常低的滲透性質(zhì)等，并且在自然界的分布十分廣泛，所以常常被選作高放廢物深地質(zhì)處置的緩沖/回填材料。本文采用分子模擬技術(shù)，運(yùn)用分子力學(xué)
2、、蒙特卡洛以及分子動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行模擬計(jì)算，重點(diǎn)研究了鈾酰離子在層間含水層數(shù)不同的鈉蒙脫石（001）面上的吸附行為。主要內(nèi)容如下：（1）運(yùn)用MaterialsStudio分子模擬軟件構(gòu)建了鈉蒙脫石的分子模型，對(duì)其層間含水層數(shù)不同的四種類型進(jìn)行了分子力學(xué)幾何優(yōu)化，對(duì)比其優(yōu)化前后模型發(fā)生的改變，發(fā)現(xiàn)隨著層間含水層數(shù)的增加，鈉蒙脫石的層間距、體積和貝塔角均在增大，而其密度則呈下降趨勢(shì)。層間距的增加很好地說明了蒙脫石的遇水膨脹特性。（2）運(yùn)用蒙特卡洛分子模擬方法，模擬計(jì)算了在壓強(qiáng)為100kPa，溫度為300K的條件下，鈉蒙脫石（001）面吸附鈾酰離子的吸附量、I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文吸
3、附能以及等量吸附熱等，研究發(fā)現(xiàn)，隨著鈉蒙脫石層間含水層數(shù)的增加，其對(duì)鈾酰離子的吸附量呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)。吸附的鈾酰離子大都聚集在鈉蒙脫石TOT層硅氧面的上空以及水分子的周圍；而且在水分子的周圍聚集的鈾酰離子相對(duì)更多些。等量吸附熱數(shù)據(jù)均表明鈉蒙脫石具有很好的吸附鈾酰離子的性質(zhì)，且在其吸附過程中物理吸附和化學(xué)吸附作用共存。（3）運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，深入研究了鈾酰離子在鈉蒙脫石（001）面上的吸附特點(diǎn)，模擬發(fā)現(xiàn)隨著層間含水層數(shù)的增加，鈉蒙脫石對(duì)鈾酰離子的吸附作用強(qiáng)弱程度在逐漸降低。鈾酰離子與鈉離子都表現(xiàn)為離子交換作用方式的吸附。在鈉蒙脫石（001）面上，鈾酰離子和鈉離子都發(fā)生了不同程
4、度的水化作用，形成兩層水化殼。此外，由動(dòng)力學(xué)模擬均衡圖觀察到鈉離子和鈾酰離子平均地分布在鈉蒙脫石TOT層的兩側(cè)，說明蒙脫石TOT層具有維持其兩側(cè)電荷平衡的性質(zhì)。（4）層間分別含有一層水、二層水和三層水的鈉蒙脫石，對(duì)鈾酰離子、鈉離子和水分子的作用力均按此順序逐漸減弱。層間含二層水的鈉蒙脫石的吸附等性質(zhì)較強(qiáng)，而層間含一層水和三層水的鈉蒙脫石則相對(duì)較弱些。關(guān)鍵詞：鈉蒙脫石，鈾酰離子，吸附，分子模擬II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文MOLECULARSIMULATIONOFURANYLADSORPTIONON（001）SURFACESOFNA-MONTMORILLONITEABSTRACTW
5、iththerapiddevelopmentofnucleartechnologyandindustryintheworld，howtosafelydisposethelargeamountofwastethatisproducedbythenuclearindustryhasbeenpaidcloseattention.Uraniumisthecentralelementinthenuclearfuelcycle，asfuelofnuclearreactorsandasmajorcomponentofthefinalwaste.Itishighlymobileandreadilyc
6、omplexateswithorganicandinorganicmatter.Therefore，uraniumanditsdecayproductsarehazardouspollutantsoftheenvironment.Thedeepgeologicaldisposalisnowregardedasthemosteffectivewayandwidelyacceptedforthesafehighlevelradioactivewastedisposalinthewold.Bentonitehasexcellentpropertiessuchasretardantnucli
7、desfrommigrationandlowpermeabilityandsoon，andalsoiswidelydistributedinnaturalenvironment，soitisusuallychosenasthebufferandbackfillIII太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文materialinthedeepgeologicaldisposalofhighlevelradioactivewaste.Hereweusemoleculars
