$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Pu difüzyon hücresi kullanarak deneyler için burada açıklanan DGT metodoloji Pu redoks türleri ve organik moleküllerin, kolloidal parçacıklar ve simüle çevresel sistemler ile olan etkileşimleri üzerinde çeşitli çalışmalar için güvenilir bir yaklaşım sağlar. Pu çevre ölçümleri için DGTS daha başvuruları biyoyararlanım anlayışı ve sucul ekosistemlerde bu radyonüklide kaderi katkıda bulunacaktır.
Laboratuar difüzyon deneyleri
Belirli bir kimyasal çevre ile ilgili anlamlı Pu hareketliliğine sonuçlar ve etkileşimleri ile başarılı bir difüzyon deneyi gerçekleştirmek için, iyi tanımlanmış ve kontrol koşulları sağlanmalıdır. Deney öncesinde Pu, oksitlenme ayarlama veri yorumlama kolaylaştırmak için hem de Pu redoks türlerin çeşitli biyokimyasal davranış simüle etmek için gereklidir. Pu türlerinin hassasiyetpH değişimleri mutlaka çözümleri tampon yapar. Özellikle dikkat difüzyon hücre özellikleri ve kurulum için çizilmiş edilmelidir: olmayan deniz maniası teflon polimer malzemenin kullanılması hücre duvarlarında adsorpsiyonu önler ve deney sırasında çözümleri yayılmasını Pu kaybını önleyerek, sağlam sızdırmaz düzeneğini verir.
Başlangıç Pu konsantrasyonu bir bölme, hem de örnekleme aralığı içine alınmak üzere ve difüzyon deneyi sırasında alınan her numune hacmi laboratuarda mevcut analitik yöntemine bağlıdır. Herhangi bir uygun bir analitik yöntem, ancak bu seçim sıkı deney için alınmıştır Pu başlangıç aktivitesine bağlı difüzyon hücresi örnekler Pu konsantrasyonu belirlenmesi için de kullanılabilir. Bu protokol tavsiye edildiği 239 Pu 10 Bq measurem için yeterli hassasiyeti sağlamak için yeterli olan (100-140 MBq ml -1 veya ~ × 10 -13 mol ml -1 2 vererek)genellikle alfa-spektrometresi tarafından veliler radyasyondan korunma yönetmeliğine problem teşkil etmez. Diğer, daha hassas, analitik teknikler Pu belirlenmesi (örneğin, kütle spektrometrisi) için uygun olup olmadığını Pu başlangıç konsantrasyonu azaltılabilir. Örnekleme arası Pu başlangıç konsantrasyonuna bağlı olarak, her bir difüzyon deney için seçilir ve PAM jel içinden difüzyon beklenen hızı olabilir. Difüzyon deneylerden elde edilen tam bölünen miktarları, Pu dışında radyonüklitler içermeyen olmasına rağmen, mineral tuzlarının ve MOPS tamponu varlığı etkinliğini ve kantitatif analiz hassas azaltılması, Analitik prosedürün engelleyebilir. Bu nedenle, bu örnekler üzerinde Pu kimyasal ayırma gerçekleştirmek için tercih edilir.
Difüzyon hücre jel iyi karıştırılan bir çözeltiye doğrudan maruz kaldığı için PAM jel içinde difüzyon çalışması için iyi bir yaklaşım sağlar. Pasif bo Böylece, etkileriJel yüzeyinde undary tabaka (DBL) ihmal edilebilir olarak kabul edilir. Bir difüzyon deney sırasında çözeltiler iyi bir karıştırma DBL etkilerinin en aza indirilmesi için izin gereklidir. Aynı zamanda, bir PAM jel bozmayacak için dikkatli bir şekilde ilerlemelidir.
Doğal tatlısularında Pu biyoyararlanım çalışmaları
DGT cihazlarla plütonyum ölçüm tatlı su plütonyum biyoyararlanımını incelemek için etkin bir araç sağlar bu protokol gösterisi ile üretilen sonuçlar. DGT ölçümleri ücretsiz ve kararsız türlerin zaman ortalama konsantrasyon, canlı organizmalar tarafından biyolojik alımı için en önemli iki formları verim. Buna ek olarak, organik madde ile Pu etkileşiminin kinetiği, farklı kalınlıkta jeller kullanılarak araştırılabilir. PU-NOM türleri için gereken süre en ayrışır kararsız kompleksler için sağlayacak jel üzerinden kontrol metodu sunmaktadır. DGT ölçümleri b tamamlanabilirBelirli bir boyut (örneğin, 8 kDa) Yukarıdaki Pu kolloidal türlerin yüzdesini elde y ultrafiltrasyon teknikleri. Pu kolloidal türler genellikle olmayan biyolojik olarak türler olarak kabul edilir ve DGT kullanmayan ölçülebilir Pu fraksiyonunun parçasıdır.
Bu noktada, DGT cihazlar sadece İsviçre Jura Dağları'nın bir karstik bahar tatlı suda konuşlandırıldı. Pu Düşük çevresel konsantrasyonları potansiyel sakıncaları karşılaşabilirsiniz DGT cihazları, uzun vadeli bir dağıtım gerektirir. DGT yüzeyinin Biyolojik kirlilik DBL kalınlığının artırılması ve böylece PAM jeli içinden Pu akışını sınırlayan önemli bir dezavantajı temsil eder. Deniz suları veya yüksek mineralizasyon sularda maruz DGTS bağlanması aşaması hızla Pu birikimi için veri yanlış tanıtmak, diğer eser metaller ile doymuş olabilir. Çevre Pu eser düzeylerinin belirlenmesi tam bir radyokimyasal ayırma ve çok hassas analitik yöntemler gerektirir. AMS ölçümüBu protokol uygulanan lar yaygın olarak mevcut değildir, ancak diğer kitle spektrometresi teknikleri ile değiştirilebilir. Ancak, sıkı bir radyokimyasal ayırma doğal uranyum meydana gelen izobarik parazit 238 UH ortadan kaldırmak için gereklidir.
Denklem 2 DGT cihazın büyüklüğü, belirli bir dağıtım dönemde birikmiş Pu miktarını artırmak için ayarlanmış olabilir önemli bir parametre olduğunu göstermektedir. Ticari jel parçaları sadece 6 cm x 22 cm'lik bir fazla yüzeye sahip bulunmaktadır. Bu nedenle, DGT örnekleyici penceresi nispeten kısa dağıtım süreleri için Pu türlerinin yeterince biriktirmek mümkün kılan, 105 cm 2 (21 cm x 5 cm) yükseltilmiştir. Işlenirken bir DGT numune montaj hassasiyetini ve PAM jel tabaka özelliklerinin, özellikle göz önüne alınmasını gerektirir. Bu homojen bir sağlamak için bir düz yüzeyli düzgün bir "sandviç" olarak jel tabakası birleştirmek için temel öneme sahip olduğuPasif jeli içinden toplu suyu Pu türlerinin neous akı. DGT yüzeyinde İyi su akışı da önemli bir parametredir, henüz çoğunlukla akiferde akış koşulları tarafından belirlenir. Bu sürekli bir su kaynağı sağlamak ve DBL etkilerini en aza indirmek için yaklaşık 45 ° su akış yönüne doğru at Pu ölçümleri için DGT cihazları yerleştirilmesi tavsiye edilmektedir.
Su çalışılan vücut sıcaklığı difüzyon katsayısı tayin edildi sıcaklığın farklı ise, eşitlik 2'deki kullanılan yayılma katsayısı düzeltilmelidir. Difüzyon katsayıları sıcaklık etkileri Stokes-Einstein denklemi (denklem 3) tarafından verilen:
(3)
D 1 ve D 2 difüzyon katsayıları (cm 2 sn -1), η nerede 1 ve η 2 w viskoziteleri (mPa sn) vardırsıcaklıklar T 1 ve T 2 (K) de ater.
Şu anda, örneğin, pH ve redoks parametrelere dayalı termodinamik hesaplamaları dışında, bozulmamış bir ortamda Pu türleşme araştırmak için bir yöntem yoktur. Bu parametreler karbonatlar, demir ya da manganez katyonları gibi makro bileşenler için kullanılabilir. Bu nedenle, poliüretan Türleşmenin Bu ölçülebilir türlerden elde edilir, fakat bir "gerçek" ölçümü temsil etmez. Burada biz plutonyl türlerin kanıtlayan, muhtemelen, yerinde özgür ve kararsız türlerin ölçüm veriyor çünkü bu yazıda sunulan ince PAM jel film tekniğiyle difüzyon Pu türleşme sorununun çözümünde önemli bir adım olduğunu düşünüyorum. Tatlısularda çevre Pu sadece birkaç DGT ölçümleri bugüne kadar üstlenilen olmasına rağmen, elde edilen sonuçlar Pu türleşme ve biyoyararlanım çalışmaları için DGT tekniğinin daha ileri uygulamalar için teşvik ediyoruz.Organik zengin sularda DGTS Dağıtım potansiyel NOM moleküllerinin varlığında Pu hareketlilik ve etkileşimleri hakkında önemli bilgiler verecektir. İlginç sonuçlar, Sellafield nükleer yeniden işleme tesisi çevresinde kıyı denizler ve hasarlı Fukushima Daiichi nükleer santralinin olarak kirlenmiş deniz ortamlarında DGT ölçümlerinden beklenmelidir.