caratteristiche Fisiche e chimiche del baddeleite (monoclino di biossido di zirconio) in ambienti naturali: una panoramica e un caso di studio

Questo rapporto fornisce una panoramica del fenomeno naturale, le caratteristiche fisiche e la composizione chimica del minerale baddeleite, idealmente ZrO2. Un’indagine della letteratura mostra che la baddeleyite è diffusa in natura come minerale traccia, ma ha una composizione piuttosto limitata di 87-99 wt% ZrO2 con la maggior parte del resto composto da FeO, TiO2 e HfO2. La baddeleyite naturale è invariabilmente monoclina a causa delle basse concentrazioni di cationi di grandi dimensioni come Ca e Y. Sebbene le concentrazioni di Th e U siano basse (generalmente <1500 ppm U e <100 ppm Th), la dose cumulativa di decadimento alfa raggiunge 0,1-1,1 × 1016 mg–1 1-2 × 109 anni. I dati disponibili suggeriscono anche che la baddeleyite è altamente resistente nei fluidi acquosi. Per le applicazioni in forma di rifiuti nucleari, è necessario esaminare in dettaglio sia gli effetti dei danni da radiazioni che la durata della baddeleyite. Un caso di studio di baddeleyite dal complesso carbonatite Jacupiranga del Brasile meridionale fornisce alcune informazioni aggiuntive sulla chimica dei cristalli, durata e danni da radiazioni effetti del minerale. Questo lavoro mostra che baddeleyite può incorporare fino a 4.1 wt% Nb2O5 e 1.2 wt% Ta2O5. L’incorporazione di Nb5 + e Ta5 + è parzialmente compensata dall’incorporazione di fino a 0,4 wt% MgO e 0,3 wt% FeO in una sostituzione bilanciata di carica della forma 3Zr↔2 (Nb, Ta) + (Mg, Fe). Meccanismi di sostituzione simili possono consentire l’incorporazione di Np5+ nelle fasi ZrO2 delle matrici di combustibile e rifiuti. Il minerale è altamente resistente all’alterazione idrotermale che ha colpito i cristalli uranpyrochlore associati. Molti dei cristalli di baddeleyite sono parzialmente racchiusi all’interno dei grani uranpyrochlore che contengono 19-26 wt% UO2 e 0,3-3,5 wt% ThO2. Questi cristalli di baddeleyite hanno ricevuto dosi massime di particelle alfa di 3-4, 5 × 1016 mg-1 entro 10 µm dal limite del grano uranpyrochlore, ma l’irradiazione intensa non ha influenzato né l’integrità strutturale né la durata acquosa del minerale.

Questo rapporto fornisce una panoramica del fenomeno naturale, le caratteristiche fisiche e la composizione chimica del minerale baddeleite, idealmente ZrO2. Un’indagine della letteratura mostra che la baddeleyite è diffusa in natura come minerale traccia, ma ha una composizione piuttosto limitata di 87-99 wt% ZrO2 con la maggior parte del resto composto da FeO, TiO2 e…

Questo rapporto fornisce una panoramica del fenomeno naturale, le caratteristiche fisiche e la composizione chimica del minerale baddeleite, idealmente ZrO2. Un’indagine della letteratura mostra che la baddeleyite è diffusa in natura come minerale traccia, ma ha una composizione piuttosto limitata di 87-99 wt% ZrO2 con la maggior parte del resto composto da FeO, TiO2 e…

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