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第一章 铀的放射性和水文地球化学性质 8

第一节 放射性概述 8

一、放射性 8

二、衰变链 11

三、放射性平衡 14

四、放射性测量单位 19

第二节 铀的水文地球化学性质 21

一、铀在元素周期表中的位置及其在元素地球化学分类中的归属 23

二、铀的地球化学参数 25

三、铀的水文地球化学性质 33

小结 40

思考题 42

第二章 铀水文地球化学中的质量作用定律和电化学原理 44

第一节 铀水文地球化学中的质量作用定律 44

一、质量作用定律和平衡常数(K) 45

二，活度(α) 48

三、溶度积(Ksp) 51

四、离解常数(Kd) 58

五、水解常数(KΛ)及铀的水解 67

六、络合稳定常数(Kf)与铀酰络合物 74

第二节 铀水文地球化学中的电化学原理 91

一、标准氧化还原电位系列 91

二、铀的标准氧化还原电位 95

三、能斯特方程和铀的氧化还原临界电位值(Ehc，u) 96

四、电子活度与氧化还原电位值的关系 107

小结 108

思考题 112

第三章 铀水文地球化学中的热力学 115

一、体系与环境 116

第一节 热力学的几个基本概念 116

二、热力学参数 117

第二节 热力学参数在铀的水文地球化学中的应用 121

一、焓的应用 121

二、自由能的应用 123

三、化学势在水文地球化学中的应用 139

四、热力学场图、饱和指数及其它 140

小结 143

思考题 145

一、元素的水迁移 147

第四章 铀的水迁移 147

第一节 水迁移的概念 147

二、铀的水迁移强度 148

第二节 铀在天然水中的存在形式 150

一、研究铀在天然水中存在形式的意义及铀存在形式的基本类别 150

二、无机真溶液形式铀的确定方法 152

三、无机真溶液状态铀形式占优势的条件 164

第三节 影响铀水迁移的因素 170

一、岩石、矿物的性质 171

二、水的Eh值(Ehw) 174

三、水的pH值 178

四、水中气体成分 179

五、水中主要离子成分 183

六、水中有机物和微生物 189

七、压力与温度 195

八、自然地理条件 199

九、水动力条件 201

小结 204

思考题 207

第一节 还原沉淀作用 209

第五章 铀自天然水中的沉淀 209

一、引起铀还原沉淀的Ehc，U条件 211

二、引起铀还原沉淀的岩石中的还原物质 212

三、引起铀还原沉淀的水中还原物质 227

第二节 吸附、胶凝和共沉淀作用 236

一、吸附作用 237

二、胶凝作用 250

三、共沉淀作用 251

第三节 CO2脱气作用 252

一、温度变化 254

第四节 温度变化与蒸发沉淀作用 254

二、蒸发沉淀作用 257

第五节 中和沉淀与中和还原沉淀作用 257

一、中和沉淀作用 258

二、中和还原沉淀作用 261

小结 265

思考题 267

第一节 铀的水迁移和沉淀环境分类 269

一、铀的水迁移环境分类 269

第六章 铀的水文地球化学环境 269

二、铀的沉淀环境分类 278

第二节 铀的水文地球化学环境垂直分带 283

一、铀的氧化还原环境垂直分带的概念 283

二、铀矿床氧化带的分类 284

三、铀矿床氧化带的发育阶段 285

四、铀矿床水文地球化学环境垂直分带特征 289

五、铀矿床水文地球化学环境垂直分带方法 302

二、全球还原阶段(35～12亿年) 305

一、铀的原始迁移阶段(66～35亿年) 305

第三节 各地质历史时期中铀的水文地球化学环境 305

小结 306

三、全球氧化阶段(12～6.8亿年) 307

四、大陆氧化、海底还原阶段(6.8～4.1亿年) 307

五、氧化还原阶段(小于4.1亿年) 308

思考题 311

第七章 铀、镭、氡在天然水中的分布及天然放射性水的成因分类 312

第一节 镭、氡、钍在地下水中的迁移 312

一、镭的水迁移 312

二、氡的水迁移 318

三、钍的水迁移 324

第二节 铀、镭、氡在天然水中的分布 326

一、大气降水 326

二、海洋水 327

三、湖水 328

四、河水 329

五、地下水 329

第三节 中国铀地球化学景观分区 344

二、天然放射性水的成因分类 348

一、天然放射性水的定名 348

第四节 天然放射性水的成因分类 348

三、天然放射性水的类型及其形成 353

小结 360

思考题 361

第八章 天然水的放射性同位素 363

第一节 放射性同位素的分离 363

一、铀同位素的分离 364

二、钍同位素的分离 369

三、镭同位素的分离 371

第二节 天然水的放射性同位素组成 372

四、氡同位素的分离 372

一、地表水的放射性同位素组成 375

二、第四纪堆积物水的放射性同位素组成 375

三、基岩水的放射性同位素组成 376

四、温泉水的放射性同位素组成 378

第三节 铀同位素在水文地质和地质学中的应用 379

一、铀同位素组成的惰性的应用 379

二、铀同位素组成的可变性和差异性的应用 384

三、铀系列同位素的衰变性的应用 390

小结 395

思考题 396

结论 398

附录I 水中胶状形式铀的测定 404

附录Ⅱ 岩石比电位值(△Eh岩)的测定方法 405

附录Ⅲ 岩石氧化还原电位值和pH值的测定 406

附表1 某些铀化合物在蒸馏水中的溶解度(g/1,20℃) 407

附表2 某些化合物在蒸馏水中的溶解度(g/1,20℃) 408

附表3 主要铀化合物的平衡常数 409

附表4 计算活度系数的A，B常数与温度的关系 411

附表6 与离子力有关的活度系数值 412

附表5 水溶液中某些离子的a？值 412

附表7 某些铀的难溶化合物的溶度积(25℃) 413

附表8 某些化合物的溶度积(25℃) 414

附表9 铀及其它金属氢氧化物沉淀的pH值及溶度积(25℃) 415

附表10 主要铀化合物的分级离解常数及其配位体临界浓度值 416

附表11 几种常见酸的离解常数和单位pH值 417

附表12 铀及其化合物的水解常数及水解平衡条件 418

附表13 铀络离子的稳定常数 420

附表14-A 不同温度条件下部分铀酰络合物的不稳定常数 421

附表15 某些铀络合物的平衡常数与温度的关系 422

附表14-B 不同温度条件下水和某些酸的离解常数 422

附表16 在酸性水溶液中的标准氧化还原电位系列表 423

附表17 在碱性水溶液中的标准氧化还原电位系列表 425

附表18 铀及其化合物的热力学参数 427

附表19 水中常见离子和化合物的热力学参数 431

附表20 水中铀存在形式及铀氧化还原临界电位值计算表 433

附表21 铀形式的浓度系数计算公式 435

附表22 六价铀还原为UO2？的氧化还原临界电位值的计算公式 436

参考文献 438