Movimento de contaminação por urânio nas águas subterrâneas

Movimento de contaminação por urânio nas águas subterrâneas
Pesquisadores descobrem que a velocidade de contaminação de urânio pode ser mais lento do que se pensava
Republicado a partir de um de dezembro de 2010 a liberação de imprensa pelo Pacific Northwest National Laboratory .


Mobilidade de urânio pode ter sido superestimada

contaminação por urânio pode se mover muito mais lentamente nas águas subterrâneas que se acreditava anteriormente, de acordo com cientistas no Pacific Northwest National Laboratory. Em torno da nação, sedimentos e águas subterrâneas estão contaminadas com urânio de descargas nos locais de mineração e processamento.

Sabendo como o urânio se espalha ou se difunde na água é fundamental para prever seu movimento e remover a contaminação. Mas as estimativas anteriores podem ter superestimou a capacidade do radionuclídeo para mover-se com as águas subterrâneas.


Por velocidade de urânio Saber é importante

Com uma melhor compreensão da difusão do urânio no nível molecular, os cientistas poderão construir modelos mais precisos do movimento de urânio nas águas subterrâneas. Ser capaz de prever com precisão a rapidez com que se move de urânio com águas subterrâneas vai ajudar as entidades reguladoras e outros tomadores de decisão priorizar decisões de limpeza. Também irá permitir aos engenheiros projetar melhores abordagens de limpeza.


A Equação de Stokes-Einstein

equações de difusão tradicional, como a equação de Stokes-Einstein, que são usadas para difusão química modelo nas águas subterrâneas foram construídas a nível macroscópico e foram baseadas nas partículas esféricas. Essas teorias geralmente assumem que a mesma equação se aplica em todas as situações, através das espécies químicas.


Algumas moléculas de urânio não são esféricos

Urânio desafios que essas equações, pois sua muitas espécies podem se comportar de maneira diferente, e essas espécies estão longe de ser esférica. Apenas no nível molecular, onde determinadas espécies podem ser isoladas, os cientistas podem investigar o processo de difusão de urânio.


Um Estudo da Dinâmica Molecular


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Pacific Northwest National Laboratory cientistas Dr. Sebastien Kerisit e Dr. Chongxuan Liu usou técnicas de dinâmica molecular e supercomputador EMSL é Chinook para calcular trajetórias de difusão de urânio que contém espécies com base em um conjunto de equações que descrevem a forma como os átomos interagem.

Os cientistas foram capazes de determinar como a água interage com as várias espécies que contêm urânio e de água adota a estrutura em torno das moléculas, o que afeta as taxas de difusão. Eles, então, extraídos os coeficientes de difusão.


A velocidade é 40% mais lento do que previsões de Stokes-Einstein


Os resultados diferem em até 40 por cento dos resultados da equação de Stokes-Einstein, mostrando que o urânio pode se mover muito mais lentamente nas águas subterrâneas do que se pensava.

Qual é o próximo? Os investigadores estão obstruindo as informações em escala molecular, que obteve em um modelo de escala de poros. Adicionar novas informações para o modelo de maior escala permitirá que os cientistas a investigar como a informação influencia o movimento de urânio em larga escala.


Pesquisadores e Suporte

Este trabalho foi financiado pelo Departamento de Energia Instituto de Pesquisa Ambiental e Biológica (link Offsite), Programa de Pesquisa em Biogeoquímica de subsuperfície, Ciência Focus programa Espaço no Pacific Northwest National Laboratory.

A pesquisa foi feita por Sebastien Kerisit e Liu Chongxuan do Pacific Northwest National Laboratory.

As simulações computacionais foram realizados em parte com a capacidade de computação molecular ciência no EMSL.


Referência

Kerisit, S e C Liu. 2010. "Simulação molecular da difusão de espécies de carbonato de uranilo em solução aquosa." Geochimica e Cosmochimica Acta 74:4937-4952. DOI: 10.1016/j.gca.2010.06.007.