haku: @supervisor Loukola-Ruskeeniemi, Kirsti / yhteensä: 6
viite: 2 / 6
| Tekijä: | Markovaara, Mira |
| Työn nimi: | Mineralogical approach to the study of the release of U, Th, and REE in granitic rocks |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2006 |
| Sivut: | 85+7 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto |
| Oppiaine: | Geoympäristötekniikka (Yhd-33) |
| Valvoja: | Loukola-Ruskeeniemi, Kirsti |
| Ohjaaja: | Marcos, Nuria ; Siitari-Kauppi, Marja |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark TKK 222 | Arkisto |
| Avainsanat: | U Th REE nuclear waste leaching granitic rock Palmottu U Th REE ydinjäte graniittisten kivien liuotus Palmottu |
| Tiivistelmä (fin): | Suomessa suunnitellaan käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoittamista syvälle kallioperään. Ennen loppusijoitustilan käyttöönottoa on kuitenkin arvioitava mahdolliset riskitekijät. Esimerkiksi ilmaston muutoksista johtuvat jäätiköitymiset voivat aiheuttaa pitkän ajan kuluessa "engineered barrier system" (EBS) toiminnan pettämistä ja käytettyä ydinpolttoainetta sisältävien kupari-rauta-säiliöiden rikkoutumista, jolloin jäte voi joutua kosketuksiin pohjaveden kanssa. Pohjavesi saattaa olla hapanta sadevettä tai jäätiköiden sulavettä, joka tunkeutuu hydrostaattisella paineella kallioperään jäätikön alla. Tässä työssä tutkitaan luonnon uraanin ja harvinaisten maametallien käyttäytymistä Palmotun uraaniesiintymän alueella. Tutkimus Palmotun uraaniesiintymässä antaa viitteitä siitä, miten uraani ja muut haitalliset aineet kulkeutuisivat ydinjätteen loppusijoitustilasta ympäröivään kallioperään, mikäli säiliöt rikkoutuisivat. Käytetty ydinpolttoaine sisältää uraania ja muita aktinideja. Näiden alkuaineiden mahdollista vapautumista ja vapautumisen jälkeistä käyttäytymistä kallioperässä ja pohjavedessä tutkitaan käyttäen luonnossa esiintyviä kemiallisia analogeja. Tässä työssä keskitytään uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien (REE) esiintymiseen graniittisissa kivissä. Mineraalien kemiaa tutkitaan elektronimikroskoopilla (SEM) ja mikroanalyysillä (WDS). Näiden alkuaineiden vapautumista kiviaineksesta ja mineraaleista tutkitaan liuotuskokeilla. Kivinäytteitä liuotetaan ensin keinotekoisessa pohjavedessä (pH 8), sitten typpihappoliuoksessa, jonka pH on 5. Lopuksi näytteitä käsitellään typpihappoliuoksessa, jonka pH on 3. Uraanin, toriumin ja REEn käyttäytymistä ja liukenemista eri olosuhteissa tutkitaan elektronimikroskoopilla (FESEM/EDAX). Liuenneet alkuaineet analysoidaan liuoksesta ICP-MS- ja ICP-AES-menetelmillä. Tutkimuksessa selvitetään, miten U, Th ja REE käyttäytyvät ylläkuvatuissa liuotuksissa. Tutkimuksesta saatua tietoa käytetään mallinnettaessa ydinjätesäiliön rikkoutumisen jälkeisiä tapahtumia. Tutkimuksessa tehtiin noin 500 mineraalien alkuaineanalyysiä (47 EPMA- ja 437 EDAX-analyysiä) ja 23 kemiallista analyysiä ICP-AES- ja ICM-MS-menetelmillä. Aiemmin uraani-, torium- ja REE-faasien liukenemista ei ole selvitetty tällä tarkkuudella yhtä monipuolisin menetelmin. Tutkimuksen tulos on, että sekundääriset uraanifaasit liukenevat happamaan typpihappoliuokseen (pH 3). Keinotekoinen pohjavesi ja laimeampi typpihappoliuos (pH 5), jotka simuloivat hapanta sadevettä ja jäätiköiden sulamisvettä, eivät aiheuta näiden faasien merkittävää liukenemista. Harvinaiset maametallit kuitenkin ovat liukoisempia, ja jo keinotekoisessa pohjavedessä ja typpihappoliuoksessa (pH 5) havaitaan näiden faasien liukenemista. Ydinpolttoaineen kannalta tämä tarkoittaa sitä, että polttoaineessa esiintyvät kolmivalenssiset aktinidit, kuten amerikium (Am), liukenevat jo pohjaveteen, kun taas plutonium (Pu) ja uraani (U) liukenevat vasta sellaisiin liuoksiin (pH 3), joita luonnossa ei Olkiluodon alueella esiinny. Uraani esiintyy suurina pitoisuuksina sekä käytetyssä ydinpolttoaineessa että luonnon uraaniesiintymissä kuten tämän tutkimuksen kohteena olevassa Palmotun esiintymässä. Mikäli uraania pääsee rikkoutuneesta käytetyn ydinpolttoaineen säiliöstä ja kulkeutuu pohjaveteen, se tämän tutkimuksen tulosten perusteella todennäköisesti saostuu kallion mikrorakoihin. Kallioperän mikrorakoihin saostunut uraani ei tehtyjen kokeiden perusteella liukene helposti sadeveteen, eivätkä seuraavan jääkauden sulamisvedet todennäköisesti saata uraania liukenevaan muotoon. Nämä tulokset tukevat käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen turvallisuutta, mutta niitä tulee käyttää varoen kokeissa käytetyn liuoksen ja luonnossa esiintyvien vesien kemiallisten erojen takia. |
| ED: | 2006-09-25 |
INSSI tietueen numero: 32409
+ lisää koriin
INSSI