Fissio- ja korroosiotuotteiden spesiaatio: Kirjallisuustutkimus

Tämän kirjallisuustutkimuksen tarkoituksena oli kerätä käytettävissä oleva tieto alkuaineiden Ni, Se, Zr, Nb, Tc, I, Sn, Fe, Cu ja S ioni- ja kompleksimuodoista vesiliuoksessa sekä näiden analysointiin käytetyistä määritysmenetelmistä. Spesiaatio on ammattitermi, jolla tarkoitetaan alkuaineen fysikaalis-kemiallista olomuotoa (mm. ioni, ionipari, orgaaninen tai epäorgaaninen kompleksi, kolloidi). Lisäksi spesiaatioon kuuluvat alkuaineen eri hapetusasteet ja niihin liittyvät kemialliset yhdisteet ja kompleksit. Hapetusasteen muutoksella on usein huomattava vaikutus syntyneiden yhdisteiden liukoisuuteen ja täten myös kulkeutumisnopeuteen pohjavesissä. Tutkimuksen lähtökohtana on ollut ydinjätteen loppusijoitustila ja sen kemialliset pohjavesiolosuhteet sekä lähi- että kaukoalueella. Liukenemismekanismien mallintamiseksi tarvitaan ioni- ja kompleksimuotojen lisäksi myös tietoja partikkeli- ja kolloidifaaseista. Tieto alkuaineen kokonaispitoisuudesta ei anna riittävää kuvaa aineen käyttäytymisestä kallioperän pohjavesiolosuhteissa, vaan ratkaisevaa on, millaisina spesieksinä ko. alkuaine esiintyy. Tämän takia tutkimuksessa on käsitelty kokonaispitoisuusmääritykset ja varsinainen spesiaatiotutkimus rinnakkaisina tutkimussektoreina. Tässä kirjallisuustutkimuksessa on käsitelty spesiesten erotukseen käytetyistä menetelmistä mm. spesifisten kelaattien uuttoa, ioninvaihtohartsien käyttöä, nestekromatografiaa (LC, HPLC), kaasukromatografiaa (CG, CGC), hydridigenerointia, tislausta, kerasaostusta, geelisuodatusta, ultrasuodatusta, ioniselektiivisten elektrodien sekä voltametristen menetelmien käyttöä. Erotettujen spesiesten määrityksiin käytetyistä menetelmistä on tarkasteltu mm. atomiabsorptiospektromerisia (FAAS, QFAAS), atomiemissiospektrometrisia (AES, ICP-AES), aktivointianalyyttisiä (NAA) sekä massaspektrometrisia (MS, ICP-MS) menetelmiä. Löydetyt systemaattiset spesiaatiomenetelmät on pyritty kuvaamaan mahdollisismman yksityiskohtaisesti. Spesiaatio on varsin nuori tutkimusalue, joka on avautunut vasta modernien analyysimenetelmien myötä.