Исследование валентных форм нахождения урана в осадке фосфатных фаз | Sciact - CRIS-system of Boreskov Institute of Catalysis

Исследование валентных форм нахождения урана в осадке фосфатных фаз Full article

Journal

Геология и геофизика
ISSN: 0016-7886

Output data

Year: 2025, Volume: 66, Number: 10, Pages: 1298-1311 Pages count : 14 DOI: 10.15372/GiG2025141

Tags

uranium adsorption,uranium oxides,groundwater purification,valent state, сорбция урана,оксиды урана,очистка подземных вод,валентное состояние

Authors

Богуславский А.Е. ^1,2 , Гаськова О.Л. ^1,3 , Софронова С.М. ¹ , Сараев А.А. ⁴ , Винокуров З.С. ⁴ , Сафонов А.В. ⁵

Affiliations

1	Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2	Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, просп. Карла Маркса, 20, Россия
3	Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1, Россия
4	Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 5, Россия
5	Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 119071, Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4, Россия

Funding (1)

Russian Science Foundation

24-27-00319 (

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 (РФЭС), 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. Наши результаты 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.

Богуславский А.Е. , Гаськова О.Л. , Софронова С.М. , Сараев А.А. , Винокуров З.С. , Сафонов А.В.
Исследование валентных форм нахождения урана в осадке фосфатных фаз
Геология и геофизика. 2025. Т.66. №10. С.1298-1311. DOI: 10.15372/GiG2025141 РИНЦ OpenAlex

Boguslavskii A.E. , Gaskova O.L. , Sofronova S.M. , Saraev A.A. , Vinokurov Z.S. , Safonov A.V.
Study of Uranium Valence Species in Phosphate Phases of Precipitate
Russian Geology and Geophysics. 2025. V.66. N10. P.1271–1283. DOI: 10.2113/rgg20254876 WOS Scopus OpenAlex

Submitted:	Feb 27, 2025
Accepted:	Jun 19, 2025
Published online:	Jun 24, 2025

Elibrary:	82483579
OpenAlex:	W4411574963

Пока нет цитирований