刘 锋，蔡 军,*，黄 美，陈义学

(1.华北电力大学 非能动核能安全技术北京市重点实验室，北京 102206；2.华北电力大学 核科学与工程学院，北京 102206)

由于环境的压力，人们越来越关注针铁矿对污染环境金属的吸附作用[1-8]。针铁矿有较大的比表面积和稳定的化学性质，它在土壤中是一种有效的吸附剂，分布十分广泛。Kubicki等[3]用密度泛函理论计算了针铁矿体相及其(010)表面结构的相关能量，同时对其振动频率也进行了计算。Leung等[4]用第一性原理研究了针铁矿羟基群表面的酸性常数性质。Adelia等[5]利用密度泛函理论结合团簇模型，研究了水和多种小分子有机物在针铁矿(110)晶面的吸附作用，理论研究表明，针铁矿(110)晶面存在的3种羟基能与极性吸附剂形成多种可能的氢键，且吸附体系的能量由于氢键的形成而降低。Otte等[6]利用第一性原理研究了水在针铁矿表面的吸附，发现水分子的吸附特征强烈地依赖于针铁矿表面Fe原子周围的O原子数。金宝等[7]也用第一性原理研究了放射性同位素U在针铁矿中的占位情况，发现了单与双原子U在针铁矿中占位与偏聚的一些特征。Kerist等[8]应用经验的分子动力学方法研究了单个U原子在针铁矿中的占位性质，发现放射性同位素U易掺杂在针铁矿八面体的间隙位和替代位。

核废物后处理面临巨大的压力，研究放射性核素在环境的吸附行为(如U在针铁矿上的吸附行为)十分必要。目前还没有在原子尺度了解针铁矿的吸附行为与机制[6]。水对放射性核素如U在针铁矿表面的吸附影响的研究在理论和实验上均未见报道。……