Published November 18, 1997
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Study of interactions between humic substances and uranium (VI) by time-resolved laser-induced spectro-fluorimetry. Chemical and spectroscopic study
Creators
- Laszak, Ivan
- Universite Paris 6 (France)
- Commissariat a l'energie atomique et aux energies alternatives - CEA, Centre d'etude de Saclay, Departement des Procedes d'Enrichissement, Service de Physique d'Experimentation et d'Analyse, Section de Photoionisation et de Spectroscopie (France)
- CEA - Saclay, Departement d'Entreposage et de Stockage des Dechets, Service d'Entreposage et de Stockage des Dechets (France)
Description
Within the perspective of a deep geological storage of nuclear wastes, this research thesis addresses the migration of radio-elements under the influence of underground waters as these waters may contain a wide range of chemical compounds and compositions, notably complexing agents which are able to modify the speciation of these elements. Thus, the study addressed a neutral pH / alkaline environment, the possibility of formation of hybrid complexes (uranium-humic substances-OH- or CO32-), and the study of the influence of the size of humic substances. In a first part, the author describes the inorganic speciation of uranium (VI) in aqueous solution, the characterisation of humic substances and their role with respect to some metallic cations, and the time-resolved laser-induced spectro-fluorometry (SLRT) and its potentials for this study. The second part reports an experimental study of the inorganic speciation of uranium (VI) by SLRT, the determination of stability constants of U(VI)-humic substances, and the study of two cases.
Abstract (French)
Nous avons etudie les interactions uranium (VI) - acides humiques (AH) afin de pouvoir predire le comportement migratoire de ce radioelement dans la geosphere, via les eaux souterraines, s'il venait a etre libere accidentellement d'un site de stockage profond. La spectrofluorimetrie laser a resolution temporelle s'est imposee comme la methode de choix pour ce type de travail, c'est-a-dire la caracterisation de la repartition chimique de UVI en solution aqueuse. En effet, c'est une technique a la fois sensible, non intrusive et selective, et qui avait deja ete utilisee pour mesurer le degre d'affinite entre des actinides trivalents (Cm, Am) et les substances humiques. Nous avons alors privilegie trois axes de recherche: (a) determiner les constantes de stabilite conditionnelles des complexes UVI-AH dans un domaine de pH neutre/alcalin, par deconvolution mathematique des courbes de titrage de l'uranium par les AH, (b) constater la formation eventuelle d'especes mixtes UVI-OH-AH, et (c) observer l'influence de la taille des AH sur ces interactions. Nous avons commence par aborder la speciation inorganique de l'uranium (VI), et plus particulierement les complexes hydroxydes, puisque les complexes carbonates ne fluorescent pas. Outre l'ion uranyle, six complexes hydroxydes ont ainsi ete identifies, en plus d'un complexe mixte hydroxy-carbonate. Ensuite, nous avons etudie le systeme UVI acetate, principalement pour pouvoir juger de la possibilite de differencier la formation de complexes mixtes (UO2)i(OH)jL de complexes simples UO2Lk (L = acetate). En fait, et d'une facon generale, l'existence de complexes UVI ligands organiques en solution se traduit par une inhibition statique du signal de fluorescence. Des lors, une distinction entre complexes mixtes et simples a ete rendue possible par l'utilisation de deux longueurs d'onde d'excitation, l'uranium libre et complexe n'ayant pas la meme absorption et donc la meme intensite de fluorescence dans chaque cas. Etendue au systeme UVI acides humiques, cette etude nous a permis d'atteindre des valeurs de globalement comprises entre 105 et 108 (en l/eq), de mettre en evidence la formation d'un complexe mixte avec l'espece UO2(OH)3-, et de rendre compte de l'influence de la taille des AH sur l'ion uranyle et l'espece polynucleaire (UO2)3(OH)5+. (auteur)Files
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Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Etude des interactions entre substances humiques et uranium (VI) par spectrofluorimetrie laser a resolution temporelle. Etude chimique et spectroscopique
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 188 p.
- Report number
- FRCEA-TH--13065
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 52022083
- Subject category
- S12: MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES; S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- CHELATING AGENTS; CHEMICAL STATE; FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; GROUND WATER; HUMIC ACIDS; HUMUS; LASER SPECTROSCOPY; QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS; RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL; RADIOACTIVE WASTE STORAGE; RADIONUCLIDE MIGRATION; ROCK-FLUID INTERACTIONS; UNDERGROUND; UNDERGROUND DISPOSAL; URANIUM; WASTE-ROCK INTERACTIONS
- Descriptors DEC
- ACTINIDES; CHEMICAL ANALYSIS; ELEMENTS; EMISSION SPECTROSCOPY; ENVIRONMENTAL TRANSPORT; HYDROGEN COMPOUNDS; LEVELS; MANAGEMENT; MASS TRANSFER; METALS; ORGANIC ACIDS; ORGANIC COMPOUNDS; OXYGEN COMPOUNDS; RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT; SPECTROSCOPY; STORAGE; WASTE DISPOSAL; WASTE MANAGEMENT; WASTE STORAGE; WATER
Optional Information
- Notes
- 101 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses