Difúze radionuklidů materiály bariér

Abstract

Tato práce popisuje a ověřuje chování radionuklidu 85Sr při sorpčních a difúzních experimentech. Pro sorpční experimenty byla použita metoda míchaného reaktoru (batch). Difúzní experiment probíhal heterogenní bariérou složenou z cementové fáze a bentonitu BaM. Práce se také zabývá modelováním difúze sorbujícího se radionuklidu složenou vrstvou pomocí modelovacího programu GoldSim. V teoretické části práce je definována difúze jako funkce Fickových zákonů. Dále jsou zde popsány vlastnosti používaných materiálů cementu CEM II a bentonitu BaM. Experimentální část je rozdělena na numerické a laboratorní experimenty. Nejprve je popsán modelovací program GoldSim a v něm vytvořený model DifNelinV, který je určen k modelování difúze ve více bariérách současně. Tento model byl dále využit k numerické studii. Pro laboratorní práci byly použity, materiály cement CEM II/A-S 42,5 R a bentonit BaM, s nimiž byla provedena širší studie sorpce a difúze stroncia. Oba materiály byly dále charakterizovány pomocí vybraných základních instrumentálních metod jako jsou měření povrchu, atomová absorpční spektrometrie nebo termická analýza.

This bachelor project describes and verifies the behavior of radionuclide 85Sr in sorption and diffusion experiments. For the sorption experiments the batch method was used. Diffusion experiments were performed in a heterogeneous barrier composed of cement phase and bentonite BaM. The bachelor project also deals with modeling diffusion of sorbed radionuclide in composite layer using modeling program GoldSim. The theoretical part describes a diffusion as a function of Fick?s laws, properties of cement CEM II and bentonite BaM. The experimental part is divided into numerical and laboratory experiments. Firstly, the modeling program GoldSim with the model DifNelinV is described. This model is designed to model diffusion in multiple barriers at the same time. The model was further used for a numerical study. In laboratory work the cement CEM II/A-S 42,5 R and bentonite BaM were used, with which were next studies of strontium sorption and diffusion performed. Both materials were further characterized with selected basic instrumental techniques such as surface measurement, atomic absorption spectrometry or thermal analysis.