La gestió, tractament i confinament dels residus nuclears avui en dia és un dels problemes
mediambientals més importants. La solució internacionalment acceptada com la més segura
i viable per dipositar aquest residus radioactius d’alta activitat de forma definitiva ha estat
l’emmagatzematge geològic profund.
S’espera que un cop transcorregut centenars o milers d’anys les aigües puguin arribar a
travessar totes les barreres que composen l’emmagatzematge geològic profund i arribin al
combustible nuclear gastat (CNG). Quan l’aigua entri en contacte amb el CNG, en primera
instància s’alliberaran els radionúclids més volàtils i solubles. En aquest moment també
tindrà lloc la oxidació del U(IV) a U(V), augmentant d’aquesta manera la solubilitat del UO2,
contribuint així a la lixiviació del CNG.
Durant la lixiviació del CNG, s’espera assolir condicions de saturació de les aigües, degut a
la elevada concentració d’urani, formant d’aquesta manera fases sòlides. La composició
d’aquestes fases dependria de la composició de les aigües subterrànies i de les reaccions
químiques en les proximitats del CNG. Aquestes fases sòlides precipitaran al mateix temps
que els radionúclids s’estan lixiviant i, per tant, els sòlids podrien ajudar a controlar
l’alliberació de radionúclids en les aigües subterrànies.
Així doncs, aquest treball es centrarà en la sinterització i caracterització de tres noves fases
d’urani precipitades en aigües alcalines amb elevada concentració de peròxids d’hidrogen.
Aquestes tres fases són, Na2(UO2)(O2)3·12(H2O) (designat NaUT), Ca2(UO2)(O2)3·9(H2O)
(designat CaUT) i K6[(UO2)(O2)2(OH)]2(H2O)7 (designat KUD). Per a la realització de la seva
síntesi es va prendre com a referència l’únic article que fa menció a la seva preparació,
“Expanding the Crystal Chemistry of Uranyl Peroxides: Synthesis and Sturctures of Di- and
Triperoxodioxouranium (VI) Complexes”. Per fer possible el seu estudi, es van realitzar la
síntesis de cadascuna de les fases d’urani i la seva posterior caracterització.
Pel que fa la caracterització d’aquestes tres fases d’urani, es van utilitzar cinc tècniques
analítiques. L’espectroscòpia Raman-SERS (per l’obtenció d’informació sobre els grups
funcionals de cadascuna de les fases), la difracció de raig X (per l’obtenció d’informació més
precisa sobre l’estructura cristal·lina de les fases), la microscòpia electrònica d’escombrat
(per l’anàlisi de morfologia estructural i composició química qualitativa), la microscòpia
electrònica de transmissió (per l’obtenció d’informació sobre l’estructura de la mostra, amorfa
o cristal·lina) i el Plasma d'Acoblament inductiu (per l’obtenció d’informació sobre la
composició de les fases).
