Plutonium Oxidation and Subsequent Reduction by Mn (IV) Minerals
Notice bibliographique
Résumé
Plutonium sorbed to rock tuff was preferentially associated with manganese oxides. On tuff and synthetic pyrolusite (Mn{sup IV}O{sub 2}), Pu(IV) or Pu(V) was initially oxidized, but over time Pu(IV) became the predominant oxidation state of sorbed Pu. Reduction of Pu(V/VI), even on non-oxidizing surfaces, is proposed to result from a lower Gibbs free energy of the hydrolyzed Pu(IV) surface species versus that of the Pu(V) or Pu(VI) surface species. This work suggests that despite initial oxidation of sorbed Pu by oxidizing surfaces to more soluble forms, the less mobile form of Pu, Pu(IV), will dominate Pu solid phase speciation during long term geologic storage. The safe design of a radioactive waste or spent nuclear fuel geologic repository requires a risk assessment of radionuclides that may potentially be released into the surrounding environment. Geochemical knowledge of the radionuclide and the surrounding environment is required for predicting subsurface fate and transport. Although difficult even in simple systems, this task grows increasingly complicated for constituents, like Pu, that exhibit complex environmental chemistries. The environmental behavior of Pu can be influenced by complexation, precipitation, adsorption, colloid formation, and oxidation/reduction (redox) reactions (1-3). To predict the environmental mobility of Pu, the most important of these factors is Pu oxidation state. This is because Pu(IV) is generally 2 to 3 orders of magnitude less mobile than Pu(V) in most environments (4). Further complicating matters, Pu commonly exists simultaneously in several oxidation states (5, 6). Choppin (7) reported Pu may exist as Pu(IV), Pu(V), or Pu(VI) oxic natural groundwaters. It is generally accepted that plutonium associated with suspended particulate matter is predominantly Pu(IV) (8-10), whereas Pu in the aqueous phase is predominantly Pu(V) (2, 11-13). The influence of the character of Mn-containing minerals expected to be found in subsurface repository environments on Pu oxidation state distributions has been the subject of much recent research. Kenney-Kennicutt and Morse (14), Duff et al. (15), and Morgenstern and Choppin (16) observed oxidation of Pu facilitated by Mn(IV)-bearing minerals. Conversely, Shaughnessy et al. (17) used X-ray Absorption near-edge spectroscopy (XANES) to show reduction of Pu(VI) by hausmannite (Mn{sup II}Mn{sub 2}{sup III}O{sub 4}) and manganite ({gamma}-Mn{sup III}OOH) and Kersting et al., (18) observed reduction of Pu(VI) by pyrolusite (Mn{sup IV}O{sub 2}). In this paper, we attempt to reconcile the apparently conflicting datasets by showing that Mn-bearing minerals can indeed oxidize Pu, however, if the oxidized species remains on the solid phase, the oxidation step competes with the formation of Pu(IV) that becomes the predominant solid phase Pu species with time. The experimental approach we took was to conduct longer term (approximately two years later) oxidation state analyses on the Pu sorbed to Yucca Mountain tuff (initial analysis reported by Duff et al., (15)) and measure the time-dependant changes in the oxidation state distribution of Pu in the presence of the Mn mineral pyrolusite.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».