Name: speciation and bioavailability measurements of environmental plutonium using diffusion in thin films
Uploaded: 2015-11-09T14:00:00
Duration: 12 min 22 s
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This work was funded by the Swiss National Science Foundation (grant n&#176; 200021-140230) and by the Swiss Federal Office of Public Health (PF and PS). We thank the Swiss Federal Office of Public Health for providing financial support for the open-access publication of this paper.

<ol>
	<li>Kaplan, D. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+oxidation+states+on+plutonium+mobility+during+long-term+transport+through+an+unsaturated+subsurface+environment.">Influence of oxidation states on plutonium mobility during long-term transport through an unsaturated subsurface environment.</a> Environ. Sci. Technol. 38 (19), 5053-5058 (2004).</li><li>Taylor, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+plutonium+-+Creation+of+the+universe+to+twenty-first+century+mankind.">Environmental plutonium - Creation of the universe to twenty-first century mankind.</a> Plutonium in the Environment. 1, 1-14 (2001).</li><li>Maher, K., Bargar, J. R., Brown, G. 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The authors have nothing to disclose.

पु एक प्रसार सेल का उपयोग कर के साथ प्रयोग के लिए यहाँ वर्णित DGT कार्यप्रणाली पु रेडोक्स प्रजातियों और कार्बनिक अणुओं, कोलाइडयन कण और नकली पर्यावरण प्रणालियों के साथ उनकी बातचीत पर विभिन्न अध्ययनों के लिए एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है। पु के पर्यावरण मापन के लिए DGTs के आगे अनुप्रयोगों हमारी जैव उपलब्धता की समझ और जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में इस रेडियोन्यूक्लाइड के भाग्य के लिए योगदान देगा। प्रयोगशाला प्रसार प्रयोगों एक विशिष्ट रासायनिक वातावरण के बारे में सार्थक पु गतिशीलता पर निष्कर्ष और बातचीत के साथ एक सफल प्रसार प्रयोग को करने के क्रम में, अच्छी तरह से परिभाषित किया और चलाया शर्तों प्रदान किया जाना चाहिए। प्रयोग करने से पहले पु ऑक्सीकरण राज्यों के समायोजन के डेटा की व्याख्या को सरल करने के साथ-साथ पु रेडोक्स प्रजातियों के विभिन्न biogeochemical व्यवहार अनुकरण करने के लिए आवश्यक है। पु प्रजातियों की संवेदनशीलता कोपीएच विविधताओं एक चाहिए समाधान बफरिंग बनाता है। विशेष रूप से ध्यान प्रसार सेल सुविधाओं और स्थापना के लिए तैयार किया जाना चाहिए: गैर sorbing Teflon बहुलक सामग्री का उपयोग सेल दीवारों पर सोखना से बचा जाता है और प्रयोग के दौरान समाधान diffusing से पु की हानि को रोकने, एक मजबूत leakproof विधानसभा की अनुमति देता है। प्रारंभिक पु एकाग्रता एक डिब्बे, साथ ही नमूना अंतराल में पेश होने के लिए और प्रसार प्रयोग के दौरान उठाए गए प्रत्येक नमूने की मात्रा प्रयोगशाला में उपलब्ध विश्लेषणात्मक पद्धति पर निर्भर करते हैं। किसी भी उपलब्ध विश्लेषणात्मक विधि हालांकि इस विकल्प कसकर प्रयोग के लिए ले जाया पु की प्रारंभिक गतिविधि के लिए बाध्य है प्रसार सेल से नमूनों में पु एकाग्रता, के निर्धारण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस प्रोटोकॉल में सिफारिश के रूप में 239 पु के 10 Bq measurem के लिए पर्याप्त संवेदनशीलता प्रदान करने के लिए पर्याप्त हैं (100-140 MBq मिलीलीटर -1 या ~ × 10 -13 मोल मिलीलीटर -1 2 दे रही है)आम तौर पर अल्फा-स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा दस्तावेजों विकिरण सुरक्षा नियमों के लिए विशेष समस्या पैदा नहीं करते। अन्य, अधिक संवेदनशील, विश्लेषणात्मक तकनीकों पु दृढ़ संकल्प (जैसे, जन स्पेक्ट्रोमेट्री) के लिए उपलब्ध हैं, तो पु की प्रारंभिक एकाग्रता कम किया जा सकता है। नमूना अंतराल पु प्रारंभिक एकाग्रता पर निर्भर करता है, प्रत्येक प्रसार प्रयोग के लिए चुना है, और पाम जेल के माध्यम से प्रसार की उम्मीद की दर जा सकता है। प्रसार प्रयोगों से aliquots पु के अलावा अन्य रेडिओन्युक्लिआइड शामिल नहीं है कि इस तथ्य के बावजूद, खनिज लवण की और mops बफर की उपस्थिति दक्षता और मात्रात्मक विश्लेषण की शुद्धता को कम करने, विश्लेषणात्मक प्रक्रिया के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं। इसलिए यह है कि इन नमूनों पर पु के एक रासायनिक जुदाई प्रदर्शन करने के लिए बेहतर है। प्रसार सेल जेल एक अच्छी तरह से उभारा समाधान करने के लिए सीधे संपर्क में है के बाद से पाम जेल में प्रसार का अध्ययन करने के लिए सबसे अच्छा तरीका प्रदान करता है। वाचाल बो के प्रकार, प्रभावजेल सतह पर undary परत (DBL) नगण्य माना जाता है। एक प्रसार प्रयोग के दौरान समाधान का अच्छा सरगर्मी DBL प्रभाव की न्यूनतम के लिए अनुमति देता है, आवश्यक है। एक ही समय में, एक पाम जेल को बाधित नहीं करने के क्रम में सावधानी से आगे बढ़ना चाहिए। प्राकृतिक freshwaters में पु जैव उपलब्धता के अध्ययन DGT उपकरणों के साथ प्लूटोनियम को मापने के मीठे पानी में प्लूटोनियम की bioavailability अध्ययन करने के लिए एक कुशल उपकरण प्रदान करता है कि इस प्रोटोकॉल शो के द्वारा उत्पादित परिणाम है। DGT माप स्वतंत्र और अस्थिर प्रजातियों के समय औसत एकाग्रता, रहने वाले जीवों द्वारा जैविक तेज के लिए दो सबसे महत्वपूर्ण रूपों निकलेगा। इसके अलावा, कार्बनिक पदार्थ के साथ पु की बातचीत के कैनेटीक्स अलग मोटाई की जैल का उपयोग कर जांच की जा सकती है। पु-Nom प्रजातियों के लिए आवश्यक समय अलग कर देना करने के लिए सबसे अस्थिर परिसरों के लिए अनुमति देगा जेल के माध्यम से फैलाना। DGT माप ख पूरित किया जा सकताएक दिया आकार (उदाहरण के लिए, 8 केडीए) ऊपर पु कोलाइडयन प्रजातियों का प्रतिशत उपज जो वाई ultrafiltration तकनीक,। पु कोलाइडयन प्रजातियों आमतौर पर गैर bioavailable प्रजाति के रूप में माना जाता है और DGT का उपयोग नहीं कर दर्जे का पु अंश का हिस्सा हैं। इस बिंदु पर, DGT उपकरणों केवल स्विस जुरा पर्वत की एक karst वसंत के मीठे पानी में तैनात किया गया था। पु की कम पर्यावरणीय सांद्रता संभावित कमियों का सामना कर सकते हैं जो DGT उपकरणों की एक लंबी अवधि की तैनाती की आवश्यकता होती है। DGT सतह की जैव अवरोध DBL मोटाई में वृद्धि और इस तरह पाम जेल के माध्यम से पु के प्रवाह को सीमित करने, एक महत्वपूर्ण कमी का प्रतिनिधित्व करता है। समुद्री जल या उच्च खनिज के पानी में अवगत कराया DGTs के बंधन चरण तेजी से पु के संचय के लिए डेटा misrepresenting, अन्य धातुओं का पता लगाने के साथ संतृप्त किया जा सकता है। पर्यावरण पु के स्तर का पता लगाने का निर्धारण एक पूरी तरह से radiochemical जुदाई और बहुत ही संवेदनशील विश्लेषणात्मक तरीकों की आवश्यकता है। एम्स के मापइस प्रोटोकॉल में लागू व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हैं, लेकिन अन्य जन-स्पेक्ट्रोमेट्री तकनीक से बदला जा सकता है। हालांकि, एक कठोर radiochemical जुदाई स्वाभाविक रूप से यूरेनियम से होने वाली समदाब रेखीय हस्तक्षेप 238 उह समाप्त करने के लिए आवश्यक है। 2 समीकरण DGT डिवाइस के आकार के एक दिया तैनाती के समय के दौरान एकत्रित पु की मात्रा बढ़ाने के लिए देखते जा सकता है कि एक आवश्यक पैरामीटर है कि पता चलता है। वाणिज्यिक जेल स्ट्रिप्स केवल 6 सेमी x 22 सेमी की एक अधिकतम सतह के साथ उपलब्ध हैं। इसलिए, DGT पारखी की खिड़की अपेक्षाकृत कम तैनाती के समय के लिए पु प्रजातियों के लिए पर्याप्त जमा करने के लिए संभव है, जिससे 105 2 सेमी (21 सेमी × 5 सेमी) के लिए बढ़ा दी गई है। जोड़ तोड़, जबकि इस तरह के एक DGT पारखी की विधानसभा सटीक और पाम जेल चादर संपत्तियों की विशेष विचार की आवश्यकता है। यह एक homoge प्रदान करने के लिए एक चिकनी का सामना करना पड़ा वर्दी &quot;सैंडविच&quot; में जेल परतों को इकट्ठा करने के लिए बुनियादी महत्व की हैवाचाल जेल के माध्यम से थोक पानी से पु प्रजातियों के neous प्रवाह। DGT सतह पर अच्छा पानी का प्रवाह भी एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, अभी तक यह ज्यादातर जलभृत में प्रवाह की स्थिति से निर्धारित होता है। यह एक स्थिर पानी की आपूर्ति प्रदान करते हैं और DBL के प्रभाव को कम करने के लिए के बारे में 45 डिग्री से पानी के प्रवाह की दिशा की ओर से पु मापन के लिए DGT उपकरणों के लिए जगह की सिफारिश की है। पानी का अध्ययन किया शरीर में तापमान प्रसार गुणांक निर्धारित किया गया था, जिस पर तापमान से अलग है, तो समीकरण 2 में कार्यरत प्रसार गुणांक सही किया जाना चाहिए। प्रसार गुणांक पर तापमान प्रभाव स्टोक्स आइंस्टीन समीकरण (समीकरण 3) द्वारा दिया जाता है: <img alt="3 समीकरण" src="/files/ftp_upload/53188/53188eq3.jpg" /> (3) डी 1 और डी 2 प्रसार गुणांक (सेमी 2 सेकंड -1), η रहे हैं, जहां एक और η 2 w की विस्कोसिटी (एमपीए सेकंड) कर रहे हैंतापमान टी 1 और क्रमशः 2 टी (कश्मीर) में अटर। वर्तमान में, उदाहरण के लिए, पीएच और रेडोक्स मापदंडों के आधार पर thermodynamic गणना के लिए छोड़कर, प्राचीन वातावरण में पु प्रजातीकरण जांच करने के लिए कोई विधि नहीं है। इन मानकों ऐसे कार्बोनेट, लोहे या मैंगनीज फैटायनों के रूप में मैक्रो-घटक है, के लिए ही उपलब्ध हैं। इस प्रकार, पु प्रजातीकरण इन दर्जे का प्रजातियों से प्राप्त होता है, लेकिन एक &quot;वास्तविक&quot; माप का प्रतिनिधित्व नहीं करता। यहाँ हम यह plutonyl प्रजातियों साक्ष्य, संभवतः, सीटू स्वतंत्र और अस्थिर प्रजातियों में मापने की अनुमति देता है और इस वजह से अखबार में प्रस्तुत के रूप में पतली पीएएम जेल फिल्म तकनीक में प्रसार पु प्रजातीकरण समस्या के समाधान में एक महत्वपूर्ण कदम है कि लगता है। Freshwaters में पर्यावरण पु के कुछ ही DGT माप अब तक शुरू किए गए हैं हालांकि, प्राप्त परिणामों पु प्रजातीकरण और जैव उपलब्धता की पढ़ाई के लिए DGT तकनीक के आगे अनुप्रयोगों के लिए प्रोत्साहित कर रहे हैं।जैविक युक्त पानी में DGTs की तैनाती संभावित NOM अणुओं की उपस्थिति में पु गतिशीलता और बातचीत पर महत्वपूर्ण जानकारी निकलेगा। दिलचस्प परिणाम ऐसे Sellafield परमाणु पुनर्प्रसंस्करण संयंत्र के आसपास के तटीय समुद्र और क्षतिग्रस्त फुकुशिमा डायची परमाणु बिजली संयंत्र के रूप में दूषित समुद्री वातावरण में DGT माप से उम्मीद की जानी चाहिए।

प्लूटोनियम परमाणु बम परीक्षण और परमाणु दुर्घटनाओं के बाद वैश्विक नतीजा का एक परिणाम के रूप में वातावरण में एक कृत्रिम रेडियोन्यूक्लाइड मौजूद है। प्लूटोनियम का रेडोक्स रसायन विज्ञान पर्यावरण जलीय प्रणालियों 1 में अपने प्रवास और biogeochemical साइकिल चालन के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। प्लूटोनियम एक जटिल रसायन शास्त्र है और एक ही समय में चार ऑक्सीकरण राज्यों (तृतीय, चतुर्थ, पंचम, षष्ठम) में मौजूद कर सकते हैं। इसलिए, प्राकृतिक जल में प्लूटोनियम का रेडोक्स प्रजातियों के वितरण स्थानीय रासायनिक वातावरण 2,3 के प्रति बेहद संवेदनशील है। प्लूटोनियम का ऑक्सीकरण राज्य भी स्रोत के मूल पर निर्भर करता है - इस बयान दूषित वातावरण और निपटान स्थलों के लिए ज्यादातर प्रासंगिक जा रहा है। उच्च ऑक्सीकरण राज्यों (वि + और + छठी) अन्य एक्टिनाइड्स की क्षय उत्पादों में पाया जा सकता है, जबकि कम हो प्लूटोनियम प्रजातियों (+ III और + चतुर्थ), अपशिष्ट अपशिष्ट ऑक्सीजन में कमी वातावरण में predominately पाया और वैश्विक नतीजा से उत्पन्न होती हैं और स्टॉक कर रहे हैंऔर oxic वातावरण 4 में। गतिशीलता और प्लूटोनियम के पर्यावरण व्यवहार रेडोक्स प्रजातीकरण से कुछ हद तक भविष्यवाणी की जा सकती है। + III में प्लूटोनियम और + चतुर्थ ऑक्सीकरण राज्यों ठोस चरण में predominately मौजूद है और अकार्बनिक कोलाइड को एश करने की क्षमता में वृद्धि हुई है और स्वाभाविक रूप से कार्बनिक पदार्थ (NOM) अणुओं से होने वाली हो गया है। + III में प्लूटोनियम और + चतुर्थ ऑक्सीकरण राज्यों कम मोबाइल माना जाता है। प्लूटोनियम (+ V और + छठी, + V सबसे अधिक संभावना जा रहा है) 5 से अधिक घुलनशील ऑक्सीकरण रूपों संभावित कारण उच्च गतिशीलता के लिए जलीय जीवों के लिए एक उच्च जैविक हस्तांतरण करने के लिए योगदान कर सकते हैं। फिर भी, nom की उपस्थिति में, विशेष रूप से humic एसिड की, पु (वी) वर्षा के पक्ष में विभाजन परिमाण के कई आदेशों स्थानांतरण, 17 को कम किया जा रहा है। पु पु (वी) की कमी की दर (चतुर्थ) तेजी से रिवर्स प्रतिक्रिया से परिमाण के 4-5 आदेश, (चतुर्थ) ऑक्सीकरण की स्थिति मा के तहत पु की remobilization है कि इस तथ्य के बावजूदY भी जगह एक ले। प्राकृतिक ऑक्सीकरण की स्थिति के लिए (चतुर्थ) पु के साथ संशोधन किया है और अधीन खनिज अवसादों पर हाल ही में प्रायोगिक डेटा जलीय चरण में घुलनशील पु की एकाग्रता समय 1,6 से अधिक वृद्धि हुई है कि प्रदर्शन किया है। लेखकों ऑक्सीडेटिव (चतुर्थ) पु की desorption और अधिक घुलनशील पु (वी) और पु (छठे) प्रजातियों के गठन से इसे समझा। पु का ऑक्सीकरण (चतुर्थ) के कारण भी स्वाभाविक रूप से सामना करना मैंगनीज आक्साइड 7 से हो सकता है। इन टिप्पणियों जैव उपलब्धता मॉडलिंग और अपशिष्ट निपटान और दूषित साइटों के पर्यावरण जोखिम मूल्यांकन के लिए महत्वपूर्ण हैं। जैव उपलब्धता और प्लूटोनियम की प्रजातीकरण पर अध्ययन की स्थिति दोनों प्रयोगशाला में और में सीटू एक चुनौतीपूर्ण काम है। कम पर्यावरणीय सांद्रता, रेडोक्स प्रजातियों की परिवर्तनशीलता और प्राकृतिक कोलाइड के साथ बातचीत के लिए यह मुश्किल प्लूटोनियम का biogeochemical व्यवहार अनुकरण करने के लिए बनाते हैं। पतली फिल्मों (DGT) में वाचाल ढ़ाल की तकनीक पर आधारितएक polyacrylamide (पीएएम) जेल के माध्यम से नि: शुल्क और अस्थिर संदूषक प्रजाति के प्रसार व्यापक रूप से तत्वों का पता लगाने 8 के पर्यावरण मापन के लिए प्रयोग किया जाता है। एक DGT पारखी, वाचाल जेल परत (मोटाई बदलती के पाम जेल) और जेल की सुरक्षा के लिए एक फिल्टर झिल्ली और (यह पाम जेल में निहित Chelex राल है धातुओं का पता लगाने के बहुमत के लिए) एक बाध्यकारी चरण के बने एक तीन परत डिवाइस का प्रतिनिधित्व करता है एक साथ विधानसभा पकड़े। पानी के 85% से मिलकर polyacrylamide जेल की पतली फिल्मों, बड़े NOM अणुओं या प्राकृतिक कोलाइडयन कण के लिए बाध्य प्लूटोनियम की तुलना में अधिक तेजी से फैलाना करने के लिए स्वतंत्र और अस्थिर जटिल प्रजातियों सक्षम। प्रयोगशाला परिस्थितियों में पतली पीएएम जेल फिल्मों में प्लूटोनियम प्रसार का अध्ययन करने के लिए बनाया गया एक सेट अप एक प्रसार सेल 9 कहा जाता है। एक प्रसार सेल दो अलग-अलग डिब्बों में किसी सतह का एक खोलने से जुड़े रहे हैं, जहां एक दो डिब्बे पोत है। उद्घाटन, यानी, दो कक्षों सेल्सियस के बीच खिड़कीएक दिया मोटाई के प्रसार जेल की एक डिस्क ontains। हम दो 100 मिलीलीटर डिब्बों और एक परिपत्र प्रसार खिड़की व्यास में 1.7 सेमी के साथ एक Teflon सेल का निर्माण किया। एक डिब्बे विधानसभा की सुविधा, हटाने योग्य है। तय डिब्बे पर प्रसार खिड़की के आसपास खुदी हुई एक 0.5 सेमी चौड़ी नाली वाचाल जेल डिस्क जगह के लिए कार्य करता है। नाली गहराई उपयोग के लिए करना पीएएम जेल मोटाई के लिए समान होना चाहिए। हम इस प्रकार हमारे प्रसार सेल में नाली गहराई 0.39 मिमी है, एक 0.39 मिमी पीएएम जेल के साथ काम करने के लिए चुनें। प्रसार सेल की एक विस्तृत चित्र चित्रा 1 में दी गई है। शुरू में प्लूटोनियम युक्त समाधान एक डिब्बे (ए) में रखा जाता है, पु प्रजातियों diffusing शुरू में पु बिना ही रासायनिक संरचना का एक समाधान युक्त, जेल में एक एकाग्रता ढाल स्थापित करेगा और दूसरे डिब्बे (बी) में जमा करने के लिए शुरू कर देंगे । डिब्बे एक में पु प्रजातियों की प्रारंभिक एकाग्रता यह remai कि इस तरह परिभाषित किया गया हैलगातार एनएस या प्रसार प्रयोग के दौरान (अधिकतम 1% -2% से) बहुत कम परिवर्तन। समय बनाम दूर तक फैला हुआ पु की राशि की साजिश रचने अलग नकली पर्यावरण की स्थिति में प्रचलित पु प्रजातियों की गतिशीलता का विश्लेषण करने के लिए एक साधन प्रदान करता है। पतली फिल्मों में प्रसार पु गतिशीलता और प्रजातीकरण पर अध्ययन के लिए एक मूल्यवान विकल्प प्रदान करता है और सफलतापूर्वक क्षेत्र की स्थिति 10 में लागू किया जा सकता है। एक diffusing पु प्रजातियों जमा करने के लिए कार्य करता है जो बाध्यकारी चरण के रूप में पाम वाचाल जेल और Chelex राल के साथ निर्मित एक निष्क्रिय पारखी, द्वारा प्रसार सेल की जगह ले सकता। इस तरह के एक नमूना क्षेत्र की स्थिति में अवगत कराया जा सकता है - राल में जमा पु की राशि प्रजातीकरण और संबंधित वातावरण में 10 में पु की bioavailability का संकेत हो जाएगा। इस काम में, हम प्रयोगशाला परिस्थितियों में NOM के साथ पु (चतुर्थ) और पु (वी) प्रजातियों और उनकी बातचीत की गतिशीलता की जांच के लिए प्रसार सेल का इस्तेमाल किया। फूrthermore, हम पु का एक महत्वपूर्ण अंश जलीय काई के intracellular भागों में पाया गया था, जहां स्विस जुरा पर्वत (Venoge नदी) के एक karstic वसंत में पु की bioavailability अध्ययन करने के लिए 105 2 सेमी की एक सतह की बड़ी निष्क्रिय DGT samplers लागू किया पिछले एक काम 11। इस वजह से प्राचीन वातावरण में प्लूटोनियम वर्तमान की बहुत कम स्तर की, ETH ज्यूरिख में उपलब्ध त्वरक आधारित मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एम्स) तकनीक प्लूटोनियम आइसोटोप को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>239Pu tracer</td>
			<td>CEA</td>
			<td></td>
			<td>Source PU239-ELSC10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>242Pu tracer</td>
			<td>LNSIRR</td>
			<td></td>
			<td>Source Pu242 N&#176; 790 from Laboratory for National Standards of Ionizing Radiation of Russia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 ml Beakers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Socorex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable plastic pipettes</td>
			<td>Semadeni</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 ml Plastic scintillation vial</td>
			<td>Semadeni</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium foil</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Actinide exchange resin - TEVA - B</td>
			<td>Triskem</td>
			<td>TE-B50-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Actinide exchange resin - TEVA - R cartridges</td>
			<td>Triskem</td>
			<td>TE-R10-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml Pipette tips</td>
			<td>Socorex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAM gel strip 6&#215;21 cm</td>
			<td>DGT Research Ltd</td>
			<td></td>
			<td>0.39 mm and 0.78 mm thickness / www.dgtresearch.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chelex gel strip 6&#215;21 cm</td>
			<td>DGT Research Ltd</td>
			<td></td>
			<td>0.40 mm thickness / www.dgtresearch.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diffusion cell</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fabricated / in-house workshop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#216; 27 mm Punch</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fabricated / in-house workshop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tray</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DGT set-up</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fabricated / in-house workshop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane filter</td>
			<td>PALL Corporation</td>
			<td></td>
			<td>HT-450 Tuffryn Polysulfone Membrane Disc Filter 0.45 &#956;m / 145 &#956;m thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitric acid&#160;</td>
			<td>Carlo Erba</td>
			<td align="right">408025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right">84720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrocloric acid</td>
			<td>Carlo Erba</td>
			<td align="right">403981</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydriodic acid</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">100341</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium permanganate</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">105082</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydrogen sulfate</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">106352</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfate</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">106647</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium nitrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right">31440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium nitrite</td>
			<td>Fluka</td>
			<td align="right">71759</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">106281</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium oxalate</td>
			<td>Fluka</td>
			<td align="right">9900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bis-(2-ethyl hexyl) phosphoric acid (HEDHP)</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">177092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-thenoyltrifluoroacetone (TTA)</td>
			<td>Fluka</td>
			<td align="right">88300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOPS buffer</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M9381</td>
			<td>MOPS sodium salt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexane</td>
			<td>Carlo Erba</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Humic acid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Extracted from an organic-rich soil of an Alpine Valley, freeze-dried, MW 5-40 kDa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NH4OH</td>
			<td>Carlo Erba</td>
			<td align="right">419943</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FeCl3&#183;H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right">44944</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

speciation and bioavailability measurements of environmental plutonium using diffusion in thin films

यह संभवतः बायोटा और मनुष्यों के जोखिम के लिए योगदान कर सकते हैं, जो लंबे समय तक आधा जीवन के साथ एक अल्फा कण emitter है के बाद से जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में प्लूटोनियम (पु) के जैविक तेज विशेष चिंता का विषय है। पतली फिल्मों तकनीक में वाचाल ढ़ाल पु जैव उपलब्धता और प्रजातीकरण के यथास्थान मापन के लिए यहां शुरू की है। पु और नव विकसित प्रोटोकॉल के साथ प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए निर्मित एक प्रसार सेल यह संभव विभिन्न रासायनिक रचनाओं के मॉडल समाधान में पु के पर्यावरण व्यवहार अनुकरण करने के लिए बनाते हैं। इस प्रोटोकॉल में वर्णित (चतुर्थ) और पु (वी) पु के लिए ऑक्सीकरण राज्यों के समायोजन के माहौल में प्लूटोनियम का जटिल रेडोक्स रसायन शास्त्र की जांच के क्रम में आवश्यक है। इस तकनीक की जांच के लिए और प्रयोगशाला प्रयोगों में प्राप्त परिणामों freshwaters में में सीटू पु मापन के लिए एक विशिष्ट DGT डिवाइस विकसित करने के लिए सक्षम। त्वरक आधारित जन स्पेक्ट्रोमेट्री मापपु की एक खनिज मीठे पानी वातावरण में पु की bioavailability का निर्धारण करने की अनुमति दी एक karst वसंत में DGTs द्वारा संचित। DGT उपकरणों का उपयोग कर पु मापन के लिए इस प्रोटोकॉल के आवेदन प्रजातीकरण और जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में पु के जैविक हस्तांतरण के बारे में हमारी समझ में सुधार करने के लिए एक बड़ी क्षमता है।

प्रसार प्रयोगों समय बनाम प्रसार सेल के बी डिब्बे में दूर तक फैला हुआ 239 पु की गतिविधियों की साजिश रचने पीएएम जेल के माध्यम से diffusing 239 पु प्रजातियों के प्रवाह के एक दृश्य प्रतिनिधित्व देता है। प्रसार गुणांक विभिन्न रासायनिक वातावरण (चित्रा 2) में अलग-अलग 239 पु रेडोक्स प्रजातियों की गतिशीलता की तुलना करने के लिए एक अतिरिक्त साधन उपलब्ध कराने के समीकरण 1 के अनुसार इन भूखंडों से गणना की। 5 पु (चतुर्थ) और पु (चतुर्थ) पु के साथ प्रसार प्रयोगों को दिखाता है चित्रा (वी) मिश्रित प्रजाति क्रमश: mops में बफर और हा की 20 पीपीएम की उपस्थिति में। इन भूखंडों की तुलना से पु (वी) पु की तुलना में काफी अधिक मोबाइल (चतुर्थ) .यह पु के लिए विशेष रूप से वैध है पता चलता है कि (चतुर्थ) और पु हा (मेगावाट हमारे प्रयोगों में 5-40 केडीए में विशेषता जब (वी) Cusnir एट अल।) 10 से एसआई अणुओं complexing के रूप में जोड़ा गया है। पु (वी) स्रोत solutआयन इस पत्र में वर्णित प्रोटोकॉल के अनुसार में मुख्यतः पु (वी) प्रजातियों में शामिल है तैयार। समाधान बफर mops में प्रसार प्रयोग के अंत में HDEHP साथ तरल चरण निकासी पु (वी) के 80% ± 10% पाया। इस निकासी की रासायनिक उपज 80% है। हा की 20 पीपीएम की उपस्थिति में पु (वी) के साथ समाधान इस मॉडल के घोल में 24 घंटे और पु (वी) अंश था 35% ± 10% के दौरान equilibrated था। प्राकृतिक freshwaters में पु जैव उपलब्धता पर अध्ययन हमारी प्रयोगशाला में निर्मित कई DGT उपकरणों सफलतापूर्वक स्विस जुरा पर्वत की एक karst वसंत में दो से तीन सप्ताह की अवधि के लिए खुल गए थे। यह 400 μS सेमी ऊपर 6.5-7.5 की रेंज में पानी का पीएच, चालकता के साथ एक खनिज वसंत -1 और ऑक्सीजन के साथ संतृप्त। इन प्रयोगों क्योंकि टी के संभवतः भी, जैव अवरोध का कोई निशान के साथ जेल विधानसभाओं का अच्छा प्रयोज्यता और मजबूती का प्रदर्शनवह वसंत (7 डिग्री सेल्सियस) से कम तापमान। तैनाती के बाद लिया गया DGTs अच्छी तरह से प्रारंभिक रूप और दृश्य उपस्थिति संरक्षण बरकरार जेल परतों के साथ संरक्षित किया गया। DGTs द्वारा संचित पु एम्स द्वारा विश्लेषण किया गया था। (उप-FG स्तर के नीचे) यह बेहद संवेदनशील है, और अल्फा-स्पेक्ट्रोमेट्री या आईसीपी एमएस तकनीकों की तुलना में काफी कम प्रारंभिक नमूना राशि की आवश्यकता है: एम्स के अन्य विश्लेषणात्मक तकनीकों पर काफी लाभ प्रदान करता है। इसके अलावा, इस तरह के यूरेनियम हाइड्राइड (238 उह), या अन्य अणुओं के रूप में आणविक समदाब रेखीय हस्तक्षेप, कुशलता से एम्स के माप के दौरान दबा रहे हैं और 239 पु पता लगाने के साथ हस्तक्षेप नहीं करते। कुछ तकनीकी कारणों से (रासायनिक विभाजन के दौरान 239 पु के साथ सबसे शायद एक संदूषण), हम इस क्षेत्र में DGTs की पहली अनुप्रयोगों के लिए 239 पु के लिए डेटा का उपयोग करने में सक्षम नहीं थे। फिर भी, 240 पु परिणाम निष्पक्ष थे। इस प्रकार, हम मापा से 239 पु सामग्री की गणना &lt;समर्थन&gt; नतीजा प्लूटोनियम के लिए 240 पु / 239 पु परमाणु अनुपात के रूप में 0.18 लेने के 240 पु। परिणाम तालिका 1 में संक्षेप हैं। थोक के पानी के नमूनों में मापा 239 पु सांद्रता पहले इस जलभृत (1-7 μBq एल -1) 11 के लिए सूचना दी सांद्रता के समान हैं। इसके अलावा, DGT माप से गणना की 239 पु सांद्रता माप की अनिश्चितताओं के भीतर समान हैं। DGTs केवल स्वतंत्र और अस्थिर पु प्रजातियों जमा के बाद से, एक इस पानी में bioavailable पु के अंश का अनुमान कर सकते हैं। तालिका 1 में दिए गए डेटा थोक पानी में मौजूद सभी 239 पु प्रजातियों एक bioavailable रूप में पाया जाता है कि संकेत मिलता है। इस की तुलना में वसंत में बढ़ जलीय काई के intracellular अंश में 239 + 240 पु का प्रमुख संचय से पता चला है, जो पिछले निष्कर्ष 11 के आलोक में एक दिलचस्प परिणाम है <sup&gt; 241 एम तथा 90 सीनियर लेखकों 11 इस प्राकृतिक जलभृत में पु का बढ़ाया गतिशीलता समान स्वाभाविक रूप से uranyl-कार्बोनेट जटिल होने वाली करने के लिए, संभवतः एक पु (वी) plutonyl फार्म के रूप में, एक घुलनशील कार्बोनेट पु जटिल के गठन की वजह से था कि सुझाव दिया। Venoge वसंत का पानी उच्च कार्बोनेट एकाग्रता और बहुत कम NOM सामग्री (लगभग 1 पीपीएम) के साथ कड़ी मेहनत पानी है। <img alt="चित्र 1" src="/files/ftp_upload/53188/53188fig1.jpg" /> पाम जेल के माध्यम से पु प्रसार पर प्रयोगों के लिए इस्तेमाल चित्रा 1. प्रसार सेल। नाली मोटाई 0.5 सेमी, नाली गहराई 0.39 मिमी। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53188/53188fig1large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <img alt="चित्र 2" src="/files/ftp_upload/53188/53188fig2.jpg" /> चित्रा 2. Snapshप्रसार गुणांक की गणना के लिए इस्तेमाल एक्सेल वर्कशीट का ओ.टी.। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53188/53188fig2large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <img alt="चित्र तीन" src="/files/ftp_upload/53188/53188fig3.jpg" /> पर्यावरण पु प्रजातीकरण मापन के लिए चित्रा 3. बड़े-सतह DGT डिवाइस DGT डिवाइस के पार्ट्स -। नीचे की थाली और कवर फ्रेम -। छोड़ दिया, सही पर चालक दल के छेद के साथ विधानसभा पर दर्शाया <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53188/53188fig3large.jpg" target="_blank">एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें यह आंकड़ा की।</a> <img alt="चित्रा 4" src="/files/ftp_upload/53188/53188fig4.jpg" /> धारक में तय चित्रा 4. DGT नमूना उपकरणों (बाएं) Venoge SPRI में उजागरएनजी (दाएं) पु जैव उपलब्धता मापन के लिए। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53188/53188fig4large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <img alt="चित्रा 5" src="/files/ftp_upload/53188/53188fig5.jpg" /> 239 पु चित्रा 5. प्लॉट विभिन्न रासायनिक वातावरण में प्रसार सेल के बी डिब्बे में दूर तक फैला हुआ। प्रयोगात्मक डेटा अंक 239 पु के लिए दिया जाता है (चतुर्थ) और 239 पु (वी), क्रमशः, mops में बफर के रूप में अच्छी तरह से 239 के लिए के रूप में पु (चतुर्थ) - 239 पु हा की उपस्थिति में (वी) मिश्रित प्रजाति (35% पु (वी के ± 10%))। 239 पु (चतुर्थ) -HA के लिए दिखाया लाइन 0.50 × 10 -6 सेमी 2 सेकंड की प्रसार गुणांक -1 में पहले 10 में चुना गया उपयोग कर की गणना की गई है। समीकरण 1 से गणना प्रसार गुणांक हैं: पु (चतुर्थ) MOPS बफर में - 2.29 × 10 -6 सेमी 2 सेकंड -1, पु MOPS बफर में (वी) - 3.50 × 10 -6 सेमी 2 सेकंड -1, पु (चतुर्थ) - पु (वी) के साथ हा - 0.92 × 10 -6 सेमी 2 सेकंड -1। ऊपर से नीचे तक: MOPS बफर में पु (वी) (लाल खुला वृत्त), पु (चतुर्थ) MOPS बफर (नीला खुला त्रिकोण) में, पु (चतुर्थ) - पु हा की 20 पीपीएम की उपस्थिति में (वी) (हरा खुले वर्ग), पु हा (भूरे खुले हीरे की 20 पीपीएम की उपस्थिति में (चतुर्थ))। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53188/53188fig5large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <table border="0"><tbody><tr><td> नमूना प्रकार </td><td> माप की संख्या </td><td> 239 पु एकाग्रता, μBq एल -1 </td></tr><tr><td> भारी मात्रा में पानी </td><td> 2 </td><td> 1.9 ± 0.55 </td></tr><tr><td> DGT 0.39 मिमी </td><td> 2 </tघ&gt; <td> 1.74 ± 0.9 </td></tr><tr><td> DGT 0.78 मिमी </td><td> 1 </td><td> 1.79 ± 0.9 </td></tr></tbody></table> 239 थोक पानी में एम्स द्वारा पु माप और DGT samplers। थोक पानी में 239 पु के लिए तालिका 1. प्रतिनिधि परिणाम actinide-विशिष्ट एक्सचेंज राल पर निकाला जाता है और एम्स के द्वारा मापा जाता है, लोहा हाइड्रॉक्साइड के साथ पानी की 20 एल से सह उपजी था । पु के लिए 2 समीकरण और प्रसार गुणांक उपयोग कर की गणना DGT मापन के लिए 239 पु सांद्रता (चतुर्थ)। कश्मीर = 2 के लिए अनिश्चितताओं; यू (95)।

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Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

पतली फिल्मों में वाचाल ढ़ाल (DGT) की तकनीक प्लूटोनियम का प्रजातीकरण अध्ययन के लिए प्रस्तावित है। इस प्रोटोकॉल कार्बनिक पदार्थ की उपस्थिति में पु (चतुर्थ) और पु (वी) के व्यवहार की जांच कर रही प्रसार प्रयोगों का वर्णन है। एक karstic वसंत में तैनात DGTs पु की bioavailability के आकलन अनुमति देते हैं।

पतली फिल्मों में प्रसार का उपयोग पर्यावरण प्लूटोनियम का प्रजातीकरण और bioavailability माप

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

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