研究人员揭示了云母矿物风化与铯吸附之间的相互作用

放射性铯(RCs)半衰期长、放射性毒性强、生物利用度高。RC在环境中的迁移和转化引起了广泛关注。

RCs的环境行为主要受粘土矿物和土壤或沉积物中自然风化过程的组合调节。但Cs吸附与云母矿物风化的相互作用可能进一步增加解释和预测RCs环境行为的难度。

中国科学院西北生态环境资源研究所范巧辉研究员团队基于真实环境情景，系统研究了云母矿物风化与RCs吸附之间的相互作用，以了解云母矿物的归宿生态系统中的RC。该研究于3月28日发表在WaterResearch上。

他们设计了由云母矿物风化与Cs+吸附三个反应序列组成的研究策略，分析了云母矿物结构的变化和Cs+在矿物上的吸附种类，揭示了云母矿物结构稳定性与Cs+吸附之间的相互作用机制。Cs+的吸附行为。

结果表明，云母矿物风化与Cs+吸附之间的反应顺序显着影响Cs+的吸附种类和云母矿物的结构稳定性。

风化会扩大云母矿物的层间结构，产生更多的强亲和位点，降低云母矿物层间Cs+的交换性和迁移性。此外，扩散到层间的Cs会使层间塌陷，阻碍离子交换，提高云母矿物的耐候性。

环境中的高温和大水化半径的阳离子(如Ca2+)会加速层间离子交换反应，有利于Cs+在云母矿物层间的吸附和固定。

“上述研究结果表明，一旦RC进入土壤环境，就应立即对土壤RC进行去污工作，”范教授说。“否则，随着风化时间的延长，RCs会在土壤中稳定下来，增加后续去污的难度和成本。”

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