Определение степени окисления 99Тс, сорбированного на поверхности геологических образцов пирротина/пирита и стибнита, методом РФЭС

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведена оценка иммобилизации пертехнетата пирротином/пиритом FenSn+1 (I) и стибнитом Sb2S3 (II) из дистиллированной воды в аэробных условиях. Коэффициенты распределения составляли 185 и 223 см3/г соответственно. Методом РФЭС изучено химическое состояние 99Tc на геологических образцах и установлено, что на поверхности стибнита присутствует Tc(IV), а на поверхности пирротина/пирита, кроме Tc(IV), обнаружена примесь (13%) Tc(VII). При этом достоверных свидетельств, подтверждающих наличие сульфидных технециевых фаз, не обнаружено. Таким образом, основной причиной иммобилизации пертехнетата на пирротине и стибните является его восстановление сурьмой и железом, а не образование сульфидов технеция, как предполагалось ранее.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. И. Маслаков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; НИЦ «Курчатовский институт»

Email: antonxray@yandex.ru

Radiochemistry Division, Chemistry Department

Россия, Москва; 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1

А. Ю. Тетерин

НИЦ «Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: antonxray@yandex.ru
Россия, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1

А. В. Сафонов

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, Москва

А. В. Макаров

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, Москва

Г. Д. Артемьев

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, Москва

Ю. А. Тетерин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; НИЦ «Курчатовский институт»

Email: antonxray@yandex.ru

Radiochemistry Division, Chemistry Department

Россия, Москва; 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1

С. В. Дворяк

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: antonxray@yandex.ru

Radiochemistry Division, Chemistry Department

Россия, Москва

Список литературы

  1. Chatterjee S., Hall G.B., Jonson I.E., Du Y., Walter E.D., Washton N.M., Levitskaia T.G. // Inorg. Chem. Front. 2018. Vol. 5. P. 2081. https://doi.org/10.1039/C8QI00219C
  2. Meena A.H., Arai Y. // Environ. Chem. Lett. 2017. Vol. 15. N 2. P. 241–263. https://doi.org/10.1007/s10311-017-0605-7
  3. Garcia-Leon M. // J. Nucl. Radiochem. Sci. 2005. Vol. 6. N3. P. 253–259. https://doi.org/10.14494/jnrs2000.6.3_253
  4. Попова Н.Н., Тананаев И.Г., Ровный С.И., Мясоедов Б.Ф. // Успехи химии. 2003. Т. 72, № 2. С. 115–137. https://doi.org/10.1070/RC2003v072n02ABEH000785
  5. Makarov A.V., Safonov A.V., Konevnik Yu.V., Teterin Yu.A., Maslakov K.I., Teterin A. Yu. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. Vol. 401. Article 123436 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123436
  6. Pegg I.L. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. Vol. 305. P. 287–292. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3900-9
  7. Westsik J.H., Cantrell K.J., Serne R.J., Qafoku N.P. Technetium Immobilization Forms Literature Survey, PNNL-23329, EMSP-RPT-023 Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA, 2014. https://doi.org/10.2172/1130666
  8. Kamorny D.A., Safonov A.V., Boldyrev K.A., Abramova E.S., Tyupina E.A., Gorbunova O.A. // J. Nucl. Mater. 2021. Vol. 557. N 7. Article 153295. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153295
  9. Laverov N.P., Yudintsev S.V., Konovalov E.E., Mishevets T.O., Nikonov B.S., Omel’yanenko B.I. // Dokl. Chem. 2010. Vol. 431. P. 71–75. https://doi.org/10.1134/S0012500810030031
  10. Makarov A., Safonov A., Sitanskaia A., Martynov K., Zakharova E., Kulyukhin S. // Prog. Nucl. Energy. 2022. Vol. 152. Article 104398. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2022.104398
  11. Safonov A., Novikov A., Volkov M., Sitanskaia A., German K. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2023. Vol. 332. P. 2195–2204. https://doi.org/10.1007/s10967-023-08830-7
  12. Cantrell K.J., Williams B.D. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 437, N 1–3. P. 424–431. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.02.049
  13. May T., Matlack K.S., Muller I.S., Pegg I.L., Joseph I. Improved Technetium Retention in Hanford LAW Glass–Phase 1 Final Report. RPP-RPT-45887, Rev 0. Richland, WA: Washington River Protection Solutions, LLC.
  14. Um W., Chang H.S., Icenhower J.P., Lukens W.W., Serne R.J., Qafoku N. et al. // Environ. Sci. Technol. 2011. Vol. 45. N 11. P. 4904–4913. https://doi.org/10.1021/es104343p.
  15. Um W., Chang H.S., Icenhower J.P., Lukens W.W., Serne R.J., Qafoku N. et al. // J. Nucl. Mater. 2012. Vol. 429. N 1–3. P. 201–209. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.06.004
  16. Singh B.K., Mahzan N.S., Abdul Rashid N.S., Isa S.A., Hafeez M.A., Saslow S., Um W. // Environ. Sci. Technol. 2023. Vol. 57. N 17. P. 6776–6798. https://doi.org/10.1021/acs.est.3c00129
  17. Arai Y., Powell B.A., Kaplan D.I. // J. Hazard. Mater. 2018. Vol. 342. P. 510–518. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.08.049
  18. Luksic S.A., Riley B.J., Schweiger M., Hrma P. // J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 466. P. 526–538. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.08.052
  19. Skomurski F.N., Rosso K.M., Krupka K.M., McGrail B.P. // Environ. Sci. Technol. 2010. Vol. 44. P. 5855–5861. https://doi.org/10.1021/es100069x
  20. Smith F.N., Um W., Taylor C.D., Kim D.S., Schweiger M.J., Kruger A.A. // Environ. Sci. Technol. 2016. Vol. 50. N 10. P. 5216–5224. https://doi.org/10.1021/acs.est.6b00200
  21. McBeth J.M., Lloyd J.R., Law G.T.W., Livens F.R., Burke I.T., Morris K. // Mineral. Mag. 2011. Vol. 75. N 4. P. 2419–2430. https://doi.org/10.1180/minmag.2011.075.4.2419
  22. Pearce C.I., Icenhower J.P., Asmussen R.M., Tratnyek P.G., Rosso K.M., Lukens W.W., Qafoku N.P. // ACS Earth Space Chem. 2018. Vol. 2. N 6. P. 532–547. https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.8b00015
  23. El-Waer S., German K.E., Peretrukhin V.F. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 1992. Vol. 157. P. 3–14. https://doi.org/10.1007/BF02039772
  24. Chen Z., Zhang P., Brown K.G., van der Sloot H.A., Meeussen J.C., Garrabrants A.C. et al. // J. Hazard. Mater. 2023. Vol. 449. Article 131004. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131004
  25. Pearce C.I., Moore R.C., Morad J.W., Asmussen R.M., Chatterjee S., Lawter A.R. et al. // Sci. Total Environ. 2020. Vol. 716. ID132849. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.195
  26. German K.E., Shiryaev A.A., Safonov A.V., Obruchnikova Y.A., Ilin V.A., Tregubova V.E. // Radiochim. Acta. 2015. Vol. 103. N 3. P. 199. https://doi.org/10.1515/ract-2014–2369
  27. Fan D., Anitori R.P., Tebo B.M., Tratnyek P.G., Lezama Pacheco J.S., Kukkadapu R.K. et al. // Environ. Sci. Technol. 2014. Vol. 48. N 13. P. 7409–7417. https://doi.org/10.1021/es501607s
  28. Rodriguez D.M., Mayordomo N., Schild D., Azzam S.S.A., Brendler V., Mueller K., Stumpf T. // Chemosphere. 2021. Vol. 281. Article 130904. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.130904
  29. Hatfield A.C. Aqueous geochemistry of rhenium and chromium in saltstone: Implications for understanding technetium mobility in saltstone: Doctoral Dissertation. Clemson Univ., 2013.
  30. Peretroukhine V., Sergeant C., Devès G., Poulain S., Vesvres M.H., Thomas B., Simonoff M. // Radiochim. Acta. 2006. Vol. 94. N 9–11. P. 665–669. https://doi.org/10.1524/ract.2006.94.9-11.665
  31. German K.E., Peretrukhin V.F., Belyaeva L.I., Kuzina O.V. // 4th Int. Conf. “Technetium and Rhenium in Chemistry and Nuclear Medicine,” Tc’94, Padua, Italy, Sept. 1994; J. Nucl. Biol. Med. 1994. Vol. 38. N 3. P. 406.
  32. German K.E., Peretrukhin V.F., Belyaeva L.I., Kuzina O.V. // Technetium and Rhenium Chemistry and Nuclear Medicine 4 / Eds. M. Nicolini, G. Bandoli, U. Mazzi. SGEditoriali, 1994. P. 93–97.
  33. Zhuang Η.E., Zheng J.S., Xia D.Y., Zhu Z.G. // Radiochim. Acta. 1995. Vol. 68. N 4. P. 245–250. https://doi.org/10.1524/ract.1995.68.4.245
  34. Данилов С.С., Фролова А.В., Тетерин А.Ю., Маслаков К.И., Тетерин Ю.А., Куликова С.А., Винокуров С.Е. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 6. С. 582. https://doi.org/10.31857/S0033831121060101
  35. Герасимов В.Н., Крючков С.В., Кузина А.Ф., Кулаков В.М., Пирожков С.В., Спицын В.И. // ДАН СССР. 1982. Т. 266. C. 148.
  36. Wester D.W., White D.H., Miller F.W., Dean R.T., Schreifels J.A., Hunt J.E. // Inorg. Chim. Acta. 1987. Vol. 131. N 2. P. 163. https://doi.org/10.1016/s0020-1693(00)96019-5
  37. Thompson M., Nunn A.D., Treher E.N. // Anal. Chem. 1986. Vol. 58. P. 3100. https://doi.org/10.1021/AC00127A041
  38. Shirley D.A. // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 5. P. 4709. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.5.4709
  39. Панов А.П. Пакет программ обработки спектров SPRO и язык программирования SL: Препринт ИАЭ-6019/15. М.: Ин-т атом. энергии, 1997. 31 c.
  40. Немошкаленко В.В., Алешин В.Г. Электронная спектроскопия кристаллов. Киев: Наук. думка, 1976. 336 с.
  41. Band I.M., Kharitonov Yu.I., Trzhaskovskaya M.B. // At. Data Nucl. Data Tables. 1979. Vol. 23. P. 443. https://doi.org/10.1016/0092-640X(79)90027-5.
  42. Gerasimov V.N., Kryutchkov S.V., German K.E., Kulakov V.M., Kuzina A.F. // Technetium and Rhenium in Chemistry and Nuclear Medicine. Vol. 3 / Eds. M. Nicolini, G. Bandoli, U. Mazzi. New York: Raven, 1990. P. 231–252.
  43. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений: Справочник. М.: Химия, 1984. 256 с.
  44. Sosulnikov M.I., Teterin Yu.A. // J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 1992. Vol. 59. P. 111. https://doi.org/10.1016/0368-2048(92)85002-O
  45. Childs B.C., Braband H., Lawler K., Mast D.S., Bigler L., Stalder U. et al. // Inorg. Chem. 2016. Vol. 55. N 20. P. 10445. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6b01683
  46. Rodriguez E.E., Poineau F., Llobet A., Sattelberger A.P., Bhattacharjee J., Waghmare U.V. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2007. Vol. 129. P. 10244. https://doi.org/10.1021/ja0727363
  47. Rodríguez D.M., Mayordomo N., Scheinost A.C., Schild D., Brendler V., Müller K., Stumpf T. // Environ. Sci. Technol. Vol. 2020. 54. P. 2678–2687. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b05341
  48. Bagus P.S., Nelin C.J., Brundle C.R., Crist B.V., Lahiri N., Rosso K.M. // J. Chem. Phys. 2021. Vol. 154. Article 094709. https://doi.org/10.1063/5.0039765
  49. Zimmerman R., Steiner P., Claessen R., Reinert F., Hüfner S., Blaha P., Dufek P. // J. Phys. Condens. Matter. 1999. Vol. 11. P. 1657. https://doi.org/10.1088/0953-8984/11/7/002
  50. Miedema P.S., Borgatti F., Offi F., Panaccione G., Groota F.M.F. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2015. Vol. 203. P. 8. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2015.05.003
  51. Biesinger M.C., Payne B.P., Grosvenor A.P., Laua L.W.M., Gerson A.R., Smart R. St.C. // Appl. Surf. Sci. 2011. Vol. 257. P. 2717. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.10.051
  52. Droubay T., Chambers S.A. // Phys. Rev. B. 2001. Vol. 64. Article 205414. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.205414

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Обзорный спектр РФЭС образца I.

Скачать (130KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектр РФЭС валентных электронов образца I.

Скачать (136KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр РФЭС Tc 3d-электронов образца I

Скачать (124KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектр РФЭС Tc 3p3/2-электронов образца I.

Скачать (117KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектр РФЭС Fe 2p-электронов образца I.

Скачать (130KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спектр РФЭС Sb 3d-электронов образца II (Tc/Sb2S3).

Скачать (115KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024