fysische en chemische kenmerken van baddeleyiet (monoclinisch zirkonium) in natuurlijke omgevingen: een overzicht en case study

Dit rapport geeft een overzicht van het natuurlijke voorkomen, de fysische kenmerken en de chemische samenstelling van het mineraal baddeleyiet, idealiter ZrO2. Een overzicht van de literatuur toont aan dat baddeleyiet wijdverbreid is in de natuur als een spoormineraal, maar een vrij beperkte samenstelling heeft van 87-99 wt% ZrO2, waarbij het grootste deel van de rest bestaat uit FeO, TiO2 en HfO2. Natuurlijk baddeleyiet is steevast monoclinisch vanwege de lage concentraties van grote kationen zoals Ca en Y. hoewel de concentraties van Th en U laag zijn (over het algemeen <1500 ppm u en <100 ppm Th), bereikt de cumulatieve alfavervaldosis 0,1-1,1 × 1016 mg–1 voor monsters met een leeftijd van 1-2 × 109 jaar. De beschikbare gegevens suggereren ook dat baddeleyiet zeer duurzaam is in waterige vloeistoffen. Voor toepassingen in de vorm van kernafval moeten zowel de effecten van stralingsschade als de duurzaamheid van baddeleyiet nader worden onderzocht. Een casestudy van baddeleyiet uit het Jacupiranga carbonatiet complex in het zuiden van Brazilië biedt enige aanvullende informatie over de kristalchemie, duurzaamheid en stralingsschade effecten van het mineraal. Dit werk toont aan dat baddeleyite tot 4,1 wt% Nb2O5 en 1,2 wt% Ta2O5 kan opnemen. Incorporatie van Nb5 + en Ta5+ wordt gedeeltelijk gecompenseerd door de incorporatie van maximaal 0,4 wt% MgO en 0,3 wt% FeO in een charge balanced substitutie van de vorm 3Zr↔2(Nb, Ta) + (Mg, Fe). Soortgelijke substitutiemechanismen kunnen de integratie van Np5+ in de ZrO2-fasen van brandstof-en afvalmatrices mogelijk maken. Het mineraal is zeer goed bestand tegen hydrothermale veranderingen die de bijbehorende uranpyrochlore kristallen beïnvloed. Veel van de baddeleyiet kristallen zijn gedeeltelijk ingesloten in de uranpyrochlore korrels die 19-26 gew.% UO2 en 0,3–3,5 gew.% ThO2 bevatten. Deze baddeleyietkristallen kregen maximale alfa-deeltjes doses van 3-4, 5 × 1016 mg-1 binnen 10 µm van de uranpyrochlore korrelgrens, maar de intense bestraling heeft noch de structurele integriteit noch de waterige duurzaamheid van het mineraal beïnvloed.

Dit rapport geeft een overzicht van het natuurlijke voorkomen, de fysische kenmerken en de chemische samenstelling van het mineraal baddeleyiet, idealiter ZrO2. Een overzicht van de literatuur toont aan dat baddeleyiet wijdverbreid is in de natuur als een spoormineraal, maar een vrij beperkte samenstelling heeft van 87-99 wt% ZrO2, waarbij het grootste deel van de…

Dit rapport geeft een overzicht van het natuurlijke voorkomen, de fysische kenmerken en de chemische samenstelling van het mineraal baddeleyiet, idealiter ZrO2. Een overzicht van de literatuur toont aan dat baddeleyiet wijdverbreid is in de natuur als een spoormineraal, maar een vrij beperkte samenstelling heeft van 87-99 wt% ZrO2, waarbij het grootste deel van de…

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.