РАДІАЦІЙНО ОКИСНЕНЕ ЗАЛІЗО В СТРУКТУРІ ТУРМАЛІНУ ТА ЙОГО ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ
Анотація
Методами месбауерівської спектроскопії та рентгенівського аналізу вивчено вплив гамма-опромінення й подальшої термічної обробки на стан заліза в структурі турмаліну і параметри його елементарної комірки. З’ясовано, що опромінення турмаліну приводить до радіаційно-хімічного окиснення заліза, яке супроводжується анізотропним зменшенням параметрів елементарної комірки, розміру октаедрів та впорядкованості структури, а також зростанням її дефектності. Прожарювання опроміненого турмаліну до 500 °С зумовлює відновлення радіаційно-окисненого заліза і зростання його концентрації до рівня, близького до неопроміненого взірця. Це супроводжується зростанням параметрів елементарної комірки, розміру октаедрів і впорядкованості структури. Подальше прожарювання взірця до 800 °С спричиняє значне окиснення всіх іонів Fe2+, унаслідок чого структурні параметри турмаліну знижуються. Отримані результати важливі для діагностики й визначення концентрації радіаційно-окисненого заліза в опромінених взірцях турмаліну, удосконалення розшукових критеріїв на радіоактивні елементи, оцінки експлуатаційних характеристик захисних споруд і природних геологічних формацій, які використовують для захоронення радіоактивних відходів.
Ключові слова: турмалін, шерл, месбауерівська спектроскопія, рентгенівський аналіз, γ-опромінення, параметри елементарної комірки, радіаційно-окиснене залізо, радіоактивні елементи, радіоактивні відходи.
Повний текст:
PDFПосилання
| 1. Гореликова Н. В. Распределение ионов железа в структуре турмалинов по данным мессбауэровской спектроскопии / Н. В. Гореликова, Ю. Д. Перфильев, Н. М. Бабешкин // Зап. Всесоюз. минерал. об-ва. - 1976. - Ч. 105, вып. 4. - С. 418-427. | ||||
| ||||
| 2. Горская М. Г. Моделирование структуры турмалинов по параметрам элементарной ячейки / М. Г. Горская, О. В. Франк-Каменецкая, В. А. Франк-Каменецкий // Методы дифракционных исследований кристаллического материала. - Новосибирск : Наука, СО, 1989. - С. 119-130. | ||||
| ||||
| 3. Дослідження природи забарвлених геліодорів із Забайкалля / М. М. Таран, О. М. Платонов, А. М. Калініченко, О. С. Поваренних // Доп. АН УРСР. Сер. Б. - 1978.- № 5. - С. 415-419. | ||||
| ||||
| 4. Зависимость состава и физических свойств турмалина от условий его образования / В. И. Кузьмин, Н. В. Добровольская, Л. С. Солнцева, В. В. Коровушкин // Научные основы и практика использования типоморфизма минералов : 11 съезд ММА : материалы. - М., 1980. - С. 97-102. | ||||
| ||||
| 5. Исследование кинетики процессов термического восстановления радиационноокисленного железа в рибеките (по данным ЯГР- и ИК-спектроскопии) / В. П. Иваницкий, Е. А. Ильченко, Г. В. Легкова [и др.] // Минерал. журн. - 2004. - Т. 26, № 4. - С. 45-55. | ||||
| ||||
| 6. Исследование кристаллохимических особенностей турмалинов месторождения касситерит-силикатной формации / Г. Н. Гончаров, В. В. Гавриленко, А. А. Калямин, А. В. Калямин // Зап. Всесоюз. минерал. об-ва. - 1985. - Ч. 114, вып. 5. - С. 594-599. | ||||
| ||||
| 7. Литвин М. А. Оптические спектры и окраска породообразующих амфиболов / М. А. Литвин, А. Н. Платонов, В. М. Хоменко. - Киев : Наук. думка, 1992. - 184 с. | ||||
| ||||
| 8. Мессбауэровские исследования γ-облученных железистых эльбаитов / И. Е. Воскресенская, В. В. Коровушкин, Б. М. Моисеев, М. Н. Шипко // Кристаллография. - 1979. - Т. 24, вып. 4. - С. 835-837. | ||||
| ||||
| 9. Неэквивалентные положения ионов железа и электронно-ядерные взаимодействия в турмалинах / В. Ф. Белов, В. В. Коровушкин, А. Ф. Белов [и др.] // Физика тв. тела. - 1974. - Т. 16, № 3. - С. 2410-2411. | ||||
| ||||
| 10. О влиянии условий кристаллизации на распределение Al, Fe (Mg) в октаэдрических позициях структуры турмалина / А. С. Лебедев, С. В. Каргальцев, В. И. Кузьмин, В. В. Коровушкин // Минерал. журн. - 1990. - Т. 12, № 1. - С. 24-33. | ||||
| ||||
| 11. Оптические и мессбауэровские спектры железа в турмалинах / А. С. Марфунин, А. Р. Мкртчян, Г. Р. Наджарян [и др.] // Изв. АН СССР. Сер. геол. - 1970 - № 2. - С. 146-150. | ||||
| ||||
| 12. Перфильев Ю. Д. Изучение окисления турмалина в интервале температур 200- 1100 °С / Ю. Д. Перфильев, Н. В. Гореликова, А. М. Бабешкин // 5 Всесоюз. совещ. по термическому анализу. - М. : Наука, 1973. | ||||
| ||||
| 13. Радиоспектроскопия слюд и амфиболов / И. В. Матяш, А. М. Калиниченко, А. С. Литовченко [и др.]. - Киев : Наук. думка, 1980. - 188 с. | ||||
| ||||
| 14. Burns R. G. Mixed valencies and site occupancies of iron in silicate minerals from Mossbauer spectroscopy / R. G. Burns // Can. J. Spectroscop. - 1972. - Vol. 17, N 2. - P. 51- 59. | ||||
| ||||
| 15. Ferrou E. A. Mossbauer еffect study on the mixed valence state of iron in tourmaline / E. A. Ferrou, H. Annersten, R. P. Gunawardane // Miner. Mag. - 1988. - Vol. 52, N 2. - P. 221-228. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
16. Foit F. Crystal chemistry of alkali-deficient schorl and tourmaline structural relationships / F. Foit // Amer. Mineral. - 1989. - Vol. 74. - P. 422-431. | ||||
| ||||
| 17. Fuchs Y. Fe-tourmaline synthesis under different T and fO2 conditions / Y. Fuchs, M. Lagache, J. Linares // Amer. Miner. - 1998. - Vol. 83, N 5-6. - P. 525-534. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
| 18. Hawthorne F. C. Tourmaline the indicator mineral: from atomic arrangement to Viking navigator / F. C. Hawthorne & D. M. Dirlam // Elements. - 2011. - Vol. 7. - P. 307-312. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
19. I.R. - irradiation enhanced effects in tourmaline / M. Dambly, H. Pollak, R. Quartier, W. Bruyneel // J. Phys. (France). - 1976. - N 12, suppl. 1. - P. 807-810.
| ||||
| ||||
| 20. Saegusa N. Analysis of the Mossbauer spectra of several iron-rich tourmalines (schorls) / N. Saegusa, D. C. Price, G. Smith // J. de Physique. - 1979. - Colloc. C2, suppl. - Vol. 40, N 3. - P. C2 456-C2 459. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
| 21. Scorzelli R. B. Mossbauer spectra end electron exchange in tourmaline and staurolite / R. B. Scorzelli, E. Baggio-Saitovitch, J. Danon // J. Physique (France). - 1976. - N 12, suppl. 1. - P. 801-805. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
| 22. The distribution of Fe2+ and Fe3+ in iron-bearing tourmalines: A mossbauer study / E. Hermon, D. J. Simkin, G. Donnay, W. B. Muir // Tscherm. Min. Petr. Mitt. - 1973. - N 19. - P. 124-132. Crossref · Google Scholar | ||||
| ||||
23. The optical absorption spectra of tourmaline: importance of charge-transfer processes / G. H. Faye, P. G. Manning, I. R. Cosselin, R. J. Tremblay // Can. Mineral. - 1974. - Vol. 12, N 6. - P. 370-380. | ||||
| ||||
| 24. Vance E. R. Heating and radiation effects on optical and Mossbauer spectra of Fe-bearing cordierites / E. R. Vance, D. C. Price // Phys. and Chem. Miner. - 1984. - Vol. 10, N 5. - P. 200-208. Crossref · Google Scholar | ||||
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.