Efecto del medio de reacción

En este apartado se analizan de manera conjunta, los resultados de la simulación en los medios considerados, en los cuales existe una influencia de la fuerza iónica, pH y contenido de

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4 10^-3

MAM (ANALISIS SENS.) [O2]=const PREOX.

sites UO2 (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm - 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm - 3 ppm 1% [UO2]

3 ppm 0.1% [UO2]

3 ppm 0.001% [UO2]

sites UO2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm - (0.357 m²·g^-1) 6.3·10^-5 mol·g^-1 16 ppm - 3 ppm 1% [UO2]

3 ppm 0.1% [UO2]

3 ppm 0.001% [UO2]

CARBONATADABD1

[U] /mol·l-1

t / d

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4 10^-3

MAM (ANALISIS SENS.) BD2 [O2]=const PREOX.

sites UO2 (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm - 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm - 3 ppm 1% [UO2]

3 ppm 0.1% [UO2]

3 ppm 0.001% [UO2]

sites UO2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm - (0.357 m²·g^-1) 6.3·10^-5 mol·g^-1 16 ppm - 3 ppm 1% [UO2]

3 ppm 0.1% [UO2]

3 ppm 0.001% [UO2]

CARBONATADABD2

[U] /mol·l-1

t / d

bicarbonatos, ya que, la naturaleza de los cationes presentes en el lixiviante afecta indirectamente a través de la fuerza iónica y la naturaleza de las posibles fases secundarias que se formen.

3.1.5.1.Agua ultrapura (NaClO₄ 0.02 M)

La Figura 23 y Figura 24 muestran los resultados obtenidos del análisis de sensibilidad para una cinética de disolución de UO2 en las condiciones anteriormente descritas en medio NaClO4, para los sistemas considerados en la Tabla VII y Tabla VIII, y asumiendo unas condiciones redox en las que el Eh fue de –0.2 V. En ambas situaciones, se evidencia la dependencia de la cinética de disolución del UO2 en función de la cantidad de O2 disuelto en el medio. Así mismo, y para las mismas condiciones, se observan valores ligeramente superiores cuando se considera el valor de puntos reactivos superficiales de Clarens y SE (BET, N2) específico del material ensayado, frente a los determinados en experimentos de sorción.

Figura 23 Evolución de la concentración de U en solución ultrapura. Análisis de sensibilidad obtenido partiendo de la base de datos de la Tabla VII (BD 1) , Eh=-0.2 V (pe = -3.38), para un polvo de UO2 de tamaño 20 - 32 µm y SE (BET, N2) 0.357 m²·g^-1, 100 – 315 µm y SE (BET, N2) 0.245 m²·g^-1; excepto los valores de SEGEO, en los que se ha empleado un tamaño de partícula de 237 µm y un factor de rugosidad de λ =3 y el valor de sitios de Clarens.

Cuando en el análisis se consideran los valores de las constantes cinéticas de la BD 2 (Tabla VIII), los resultados reportados por el código son ligeramente inferiores

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4 10^-3

MAM [O

2]=const [O

2] const sites UO₂ (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm 21%

5%

3%

0.1%

0.01%

sites UO₂ (Clarens, 2011)(0.245 m²·g^-1) 3 ppm

sites UO₂ (Clarens, 2011) (SSA_geo ,=3, 100-315 m) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 sites UO

2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm 6.3·10^-5 mol·g^-1 (0.357 m²·g^-1) 16 ppm 21%

5%

3%

0.1%

0.01%

NaClO

4 BD1

[U] /mol·l-1

t / d

Figura 24 Evolución de la concentración de U en solución ultrapura. Análisis de sensibilidad obtenido partiendo de la base de datos de la Tabla VIII (BD 2) , Eh=-0.2 V, para un polvo de UO2 de tamaño 20 - 32 µm y SE (BET, N2) 0.357 m²·g^-1, 100 – 315 µm y SE (BET, N2) 0.245 m²·g^-1; excepto los valores de SEGEO, en los que se ha empleado un tamaño de partícula de 237 µm y un factor de rugosidad de λ =3 y el valor de sitios de Clarens.

Por otro lado, se encuentra en todos los casos, que las tendencias de las curvas alcanzan valores ligeramente mayores cuando se consideran las constantes cinéticas 123 y 124 de la Tabla VII. Las curvas obtenidas al calcular la disolución de UO2 considerando los puntos de coordinación de Clarens y una SE geométrica corregida con el factor de rugosidad, aportaron valores fuera de escala, con valores de [U] < 10^-12 M, considerado el LOD del ICP-MS.

3.1.5.2.Agua granitobentonítica (AGB)

La Figura 25 y Figura 26 muestran los resultados obtenidos del análisis de sensibilidad para una cinética de disolución de UO2 en las condiciones anteriormente descritas en medio AGB, para los sistemas considerados en la Tabla VII (BD 1) y Tabla VIII (BD 2).

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4

10^{-3 NaClO4 BD2}

MAM CARBOL [O₂]=const [O₂] const sites UO

2 (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm 3%

0.1%

0.01%

sites UO

2 (Clarens, 2011)(0.245 m²·g^-1) 3 ppm

sites UO₂ (Clarens, 2011) (SSA_geo ,=3, 100-315 m) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 sites UO

2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm 6.3·10^-5 mol·g^-1 (0.357 m²·g^-1) 16 ppm 3%

0.1%

0.01%

[U] /mol·l-1

t / d

Figura 25 Evolución de la concentración de U en AGB. Análisis de sensibilidad obtenido partiendo de la base de datos BD1( Tabla VII), Eh=-0.2 V, para un polvo de UO2 de tamaño 20 - 32 µm y SE (BET, N2) 0.357 m²·g^-1, 100 – 315 µm y SE (BET, N2) 0.245 m²·g^-1; excepto los valores de SEGEO, en los que se ha empleado un tamaño de partícula de 237 µm y un factor de rugosidad de λ =3 y el valor de sitios de Clarens.

Los resultados observados con la BD 2 son ligeramente superiores a los obtenidos con la BD 1.

Figura 26 Evolución de la concentración de U en AGB. Análisis de sensibilidad obtenido partiendo de la BD2 ( Tabla VIII), Eh=-0.2 V, para un polvo de UO2 de tamaño 20 - 32 µm y SE (BET, N2) 0.357 m²·g^-1, 100 – 315 µm y SE (BET, N2) 0.245 m²·g^-1; excepto los valores de SEGEO, en los que se ha empleado un tamaño de partícula de 237 µm y un factor de rugosidad de λ =3 y el valor de sitios de Clarens.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4 10^-3

MAM [O₂]=const [O₂] const sites UO₂ (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm

[HCO3-] = 2·10-2 M

21%

5%

3%

0.1%

0.05%

sites UO₂ (Clarens, 2011)(0.245 m²·g^-1) 3 ppm

sites UO₂ (Clarens, 2011) (SSA_geo ,=3, 100-315 m) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 sites UO2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm 6.3·10^-5 mol·g^-1 (0.357 m²·g^-1) 16 ppm

[HCO3-] = 4·10-4 M

21%

5%

3%

0.1%

0.05%

AGB-36 BD1

[U] /mol·l-1

t / d

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10^-11

10^-10 10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5 10^-4

10^{-3 AGB-36 BD2}

MAM CARBOL [O₂]=const [O₂] const sites UO2 (Clarens, 2011)(0.357 m²·g^-1) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 16 ppm 3%

0.1%

0.05%

sites UO2 (Clarens, 2011)(0.245 m²·g^-1) 3 ppm

sites UO2 (Clarens, 2011) (SSAgeo ,=3, 100-315 m) 3 ppm 2.7·10^-4 mol·m^-2 sites UO2 sorption(Rodríguez, 2016), 3 ppm 6.3·10^-5 mol·g^-1 (0.357 m²·g^-1) 16 ppm 3%

0.1%

0.05%

[U] /mol·l-1

t / d

Figura 28 Evolución de la concentración de U en HCO3-

/Cl^- 0.02/0.01 M. Análisis de sensibilidad obtenido partiendo de la base de datos de la Tabla VIII, Eh=-0.2 V, para un polvo de UO2 de tamaño 20 - 32 µm y SE (BET, N2) 0.357 m²·g^-1, 100 – 315 µm y SE (BET, N2) 0.245 m²·g^-1; excepto los valores de SEGEO, en los que se ha empleado un tamaño de partícula de 237 µm y un factor de rugosidad de λ =3 y el valor de sitios de Clarens.