鐳的遷移形式和沉淀形式
實驗室k / 2019-08-13
鐳自巖石進入地下水中無需礦物的全部溶解,而僅取決于地下水對巖石的溶濾作用。當(dāng)弱含鐳的地下水與放射性巖石接觸時,由于“毛細孔”溶液的鐳濃度大于地下水,便引起鐳自巖石向地下水中擴散,擴散強度與濃度差有關(guān)。“毛細孔”溶液的鐳濃度比地下水中的鐳濃度越大,鐳自巖石向地下水中擴散的速度和數(shù)量也越大。
巖石的破壞程度對地下水中富集鐳也有影響。因為含鈾的副礦物在巖石中的含量有限,分布也很不均勻,當(dāng)巖石強烈破壞時,非放射性的“毛細孔”網(wǎng)發(fā)育,因而造成吸附鐳的有利條件。與這種巖石接觸的地下水不但不富鐳,反而由于巖石的吸附作用而貧鐳。此外,鐳也極易被粘土、有機物、硅酸鹽及鐵錳質(zhì)沉積物所吸附。實驗資料表明,中性水和堿性水特別有利于鐳被巖石吸附,由此可見,鐳在地下水中的遷移受到很大阻得。
由于鐳自巖石向水中擴散的速度極慢,因此地下水富集鐳,只有在水與巖石長時間接觸的條件下才能發(fā)生。這說明,在水交替停滯的還原環(huán)境,高礦化的氯化鈉鈣質(zhì)水(這種水不含SO42-或很少)是富集鐳的有利條件。由于在這種條件下,水的成分及水動力條件對鐳的遷移均有利,故在具有正常放射性元素含量巖石的水中也能高集大量的鐳。如在正常含量的沉積巖及變質(zhì)巖中,高礦化的層狀氯化鈉鈣質(zhì)水,常富集鐳,形成鐳水。在氧化環(huán)境里,巖石被強烈破壞分解,水交替強烈,水中常含有SO42-,地下水中通常是不富鐳的,只有鈾礦床的氧化帶例外。
由于鐳與鈾具有不同的遷移性質(zhì),在地下水活動影響下,使這一對共生元素沿著不同的方向遷移,結(jié)果就破壞了巖石(礦物)及水的放射平衡。在氧化環(huán)境,地下水中鈾和鐳的放射性平衡一般移向U(C<1);而在還原環(huán)境中,則一般移向Ra(C>1)。當(dāng)含鐳的地下水由還原環(huán)境進入氧化環(huán)境時,鐳便被吸附在導(dǎo)水裂隙面上或隨BaSO4及CaCO3共沉淀,形成鐳的次生富集。這種次生高集鐳的巖石,具有極大的射氣性能,稱為射氣聚集體,它為地下水富集氡創(chuàng)造了特別有利的條件。